Malaria

Überblick

Definition

Malaria ist eine parasitäre Erkrankung, die durch einzellige Parasiten der Gattung Plasmodium verursacht und von Stechmücken der Gattung Anopheles übertragen wird.

Epidemiologie

• Malaria kommt in den meisten tropischen Regionen Afrikas, Mittel- und Südamerikas, in Teilen der Karibik, Asiens, Osteuropas und des Südpazifiks vor.
• Im Jahr 2019 meldete die WHO 229 Millionen Malariafälle und 409.000 Todesfälle, was einen Rückgang gegenüber 239 Millionen Fällen im Jahr 2010 bedeutet.
• Kinder unter 5 Jahren sind für ⅔ der Todesfälle durch Malaria verantwortlich.
• Malaria ist in Deutschland nicht endemisch, im Jahr 2018 gab es etwa 896 Fälle.

Ätiologie

• Wird von Anopheles-Mücken übertragen und durch Stiche auf den Menschen übertragen
• Verursacht durch Arten der Gattung Plasmodium:
  • P. falciparum:
    • Am häufigsten (etwa 70 % der Fälle)
    • Am tödlichsten
    • Überwiegend in Afrika südlich der Sahara, Neuguinea, Haiti und der Dominikanischen Republik
  • P. vivax: verursacht etwa 20 % der Fälle und ist in Nord- und Südamerika weiter verbreitet
  • P. ovale: umfasst < 1 % der Isolate und ist außerhalb Afrikas relativ selten
  • P. malariae: selten, kommt in den meisten endemischen Gebieten vor (insbesondere in Afrika südlich der Sahara)

Pathophysiologie

Übertragung

• Übertragen von weiblichen Mücken der Art Anopheles durch Stiche
• Die Übertragungsintensität wird durch die entomologische Inokulationsrate (EIR) definiert.
• Geringe Übertragung: EIR < 10/Jahr
• Hohe Übertragung: EIR ≥ 50/Jahr
• Stabile Infektion:
  • Definiert als konstante, ganzjährige Übertragung mit EIR ≥ 50/Jahr
  • In der Regel asymptomatisch bei Erwachsenen, die in Gebieten mit stabiler Infektion leben, da sie immun sind

Lebenszyklus von Plasmodium

Plasmodium ist eine Gattung einzelliger Eukaryoten, die obligate Parasiten von Wirbeltieren und Insekten sind.

1. Eine infizierte weibliche Anopheles-Mücke (Primärwirt) sticht den Menschen und injiziert Sporozoiten aus ihrem Speichel in das Blut des menschlichen Wirtes.
2. Die Sporozoiten wandern durch den Blutkreislauf, erreichen innerhalb von 30 Minuten die Leber Leber Leber und teilen sich dann ungeschlechtlich tausende Male, bis reife Schizonten (Stadium der vielkernigen Zellen im ungeschlechtlichen Zyklus von Plasmodium) durch mehrfache Spaltungen zu Merozoiten werden.
3. In der Leber Leber Leber rupturieren die infizierten Hepatozyten Hepatozyten Leber und setzen Tausende von Merozoiten im Blut des Wirts frei.
4. In der Leber Leber Leber können sich P. ovale und P. vivax in ein ruhendes Stadium, die sogenannten Hypnozoiten, umwandeln, die durch Reaktivierung nach vielen Monaten einen späten Rückfall verursachen können.
5. Merozoiten können neue Hepatozyten Hepatozyten Leber infizieren, sich in Schizonten verwandeln und Trophozoiten freisetzen, die Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten infizieren.
6. In Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten vermehren sie sich und entwickeln sich zu reifen Schizonten.
7. Infizierte Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten reißen schließlich auf, wodurch weitere Merozoiten in den Blutkreislauf gelangen und Symptome und zyklisches Fieber Fieber Fieber aufgrund von proinflammatorischen Zytokinen verursachen:
   • Dieser Prozess dauert 48 Stunden bei P. falciparum, P. vivax, und P. ovale.
   • 72 Stunden bei P. malariae
   • 24 Stunden bei P. knowlesi
8. Die Merozoiten setzen ihre ungeschlechtliche Vermehrung in der Leber Leber Leber und den Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten fort (obwohl einige wenige eine sexuelle Vermehrung durchlaufen) und entwickeln sich in den Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten zu Gametozyten.
9. Die Gametozyten werden von einer neuen Stechmücke während einer Blutmahlzeit von einem infizierten Menschen aufgenommen (männliche Gametozyten sind Mikrozyten, weibliche Gametozyten sind Makrozyten).
   • Im Magen Magen Magen der Mücke findet die sexuelle Vermehrung von Plasmodium statt (Befruchtung → Zygote → Ookinete → Oozyste → Sporoblast).
   • Die daraus resultierenden Sporozoiten reichern sich in den Speicheldrüsen Speicheldrüsen Speicheldrüsen (Glandulae salivariae) an, um den Zyklus von neuem zu beginnen, wenn die Stechmücke den nächsten Menschen sticht.

Pathophysiologie

• Eine Infektion mit Plasmodium hat verschiedene Auswirkungen auf Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten:
  • Gewinnung von Energie aus anaerober Glykolyse Glykolyse Glykolyse → Hypoglykämie Hypoglykämie Hypoglykämie, ↑ Laktat
  • Reduktion der Verformbarkeit der Membranen → Hämolyse, Anämie Anämie Anämie: Überblick und Formen, Splenomegalie Splenomegalie Splenomegalie
  • Verdauung Verdauung Digestion und Resorption von Hämoglobin → Entstehung des giftigen Produkts Hämozoin
• Die Lyse der Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten verursacht eine Freisetzung von Entzündungszytokinen.
• Splenomegalie Splenomegalie Splenomegalie und Endothelschäden führen zu Thrombozytenverbrauch und Thrombozytopenie Thrombozytopenie Thrombozytopenie.
• Plasmodium ist zytoadhärent am Endothel und anderen Zellen und kann sich in verschiedenen menschlichen Geweben festsetzen:
  • Mikrovaskuläre Erkrankungen: Verschluss kleiner Gefäße, Kapillarverengung, Infarkte
  • Zerebrale Malaria: Sequestrierung im Gehirn
  • Nierenversagen
• Wirtsfaktoren spielen eine wichtige Rolle für die Anfälligkeit und den Schweregrad der Krankheit:
  • Erythrozyten-Antigene: Das Fehlen des Duffy-Antigens bietet Schutz vor P. vivax Malaria.
  • Einige erythrozytäre Erkrankungen bieten einen partiellen Schutz gegen Malaria:
    • Sichelzellenanämie Sichelzellenanämie Sichelzellkrankheit
    • Thalassämie Thalassämie Thalassämie (verminderte Parasitenvermehrung)
    • Ovalozytose, hereditäre Elliptozytose
    • Pyruvatkinase-Mangel
  • Einige Polymorphismen des Tumor-Nekrose-Faktors-alpha (TNF-ɑ) können den Schweregrad beeinflussen.
  • Menschen, die in endemischen Gebieten leben, entwickeln oft eine Teilimmunität.

Klinik

Unkomplizierte Malaria

• Inkubationszeit: 7-30 Tage
• Symptome:
  • Zu Beginn treten Kopfschmerzen, Unwohlsein und Myalgien auf.
  • Paroxysmaler Schüttelfrost, hohes Fieber Fieber Fieber (> 40℃) und Tachykardie fallen mit den Zyklen der Zerstörung der roten Blutkörperchen zusammen:
    • Auftreten zunächst täglich in unregelmäßigen Abständen
    • Später bei P. vivax, P. ovale und P. falciparum jeden 2. Tag; bei P. malariae jeden 3. Tag
  • Symptomatik der hämolytischen Anämie Anämie Anämie: Überblick und Formen:
    • Ermüdung
    • Schwäche
    • Schwindel
    • Ikterus Ikterus Ikterus
  • Gastrointestinale-Symptomatik:
    • Diarrhö
    • Schmerzen im Unterleib
    • Übelkeit
    • Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter

Komplizierte Malaria

• Kann bei P. falciparum- und P. knowlesi-Parasitämie auftreten
• Mehrere Organsysteme können betroffen sein:
  • Bewusstseinstrübung, Krampfanfälle Krampfanfälle Krampfanfälle im Kindesalter (zerebrale Malaria)
  • Tiefgreifende Schwäche
  • Atembeschwerden
  • Schock Schock Schock: Überblick
  • Koagulopathie
  • Niereninsuffizienz, Hämoglobinurie (“Schwarzwasserfieber”)
  • Leberversagen
  • Metabolische Azidose Metabolische Azidose Metabolische Azidose
  • Schwere Anämie Anämie Anämie: Überblick und Formen
  • Hypoglykämie Hypoglykämie Hypoglykämie

Diagnostik

Anamnese und körperliche Untersuchung

• Wohnsitz oder Reise in eine endemische Region
• Fieber Fieber Fieber
• Blässe ( Anämie Anämie Anämie: Überblick und Formen)
• Splenomegalie Splenomegalie Splenomegalie (erscheint etwa ab Tag 4)

Labordiagnostik

• Blutbild:
  • Anämie Anämie Anämie: Überblick und Formen (vermindertes Hämoglobin und Hämatokrit), erhöhte Retikulozytenzahl
  • Thrombozytopenie Thrombozytopenie Thrombozytopenie
  • Hypoglykämie Hypoglykämie Hypoglykämie
  • Auffällige Nierenwerte
  • Erhöhtes indirektes Bilirubin Bilirubin Hämstoffwechsel, Eisenstoffwechsel und Hämoglobin und Transaminasen
• Blutausstrich:
  • Dicker Tropfen: Suchtest mit höherer Sensitivität
  • Blutausstrich mit Giemsa-Färbung: Geringere Sensitivität, aber höhere Spezifität
  • Befunde:
    • Trophozoitenring in Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten
    • Schizont mit Merozoiten
    • Rote Granula (Schüffner-Tüpfelung) sind bei P. vivax und P. ovale im gesamten Zytoplasma der Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten zu finden.
    • Gametozyten im peripheren Blut finden sich nur bei P. falciparum.
  • Schnelldiagnosetests: Nachweis von Antigenbestandteilen. Nach Empfehlungen des RKI Einsatz als Notfalldiagnostik in Endemiegebieten nur von geschultem Personal, falls andere Methoden nicht verfügbar sind oder supportiv
  • PCR-Assay: hohe Sensitivität und Spezifität, aber in endemischen Gebieten selten verfügbar

Therapie und Prophylaxe

Therapie

• Nicht-namentliche Meldepflicht an das RKI bei Erregernachweis von Plasmodium.
• Indikationen für einen Krankenhausaufenthalt:
  • Kleine Kinder
  • Immungeschwächte Personen
  • Personen ohne erworbene Immunität
  • Befall von über 5 % der  Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten (komplizierte Malaria)
• Therapie mit Anti-Malaria-Medikamenten:
  • Vermeidung der Gabe desselben Medikaments zur Therapie, das bereits zur Prophylaxe verwendet wurde.
  • Chloroquin Chloroquin Anti-Malaria-Medikamente oder Hydroxychloroquin für sensitive Arten (zur Therapie der Malaria tertiana und tropica aufgrund hoher Resistenzlage nicht mehr empfohlen)
  • Malaria tropica: Artemether/Lumefantrin und Dihydroartemisinin/Piperaquin, alternativ Atovaquon/Proguanil
  • Malaria tertiana: Artemether/Lumefantrin oder Dihydroartemisinin/Piperaquin, Anwendung von Chloroquin Chloroquin Anti-Malaria-Medikamente oder Hydroxychloroquin als Alternative in Einzelfällen
    • Es sollte in der Regel eine Behandlung mit Primaquin Primaquin Anti-Malaria-Medikamente (in Deutschland nicht zugelassen, aber über internationale Apotheken zu beziehen) erfolgen, um Hypnozoiten in der Leber Leber Leber zu eradizieren und so Rezidive zu verhindern.
  • Malaria quartana: Chloroquin Chloroquin Anti-Malaria-Medikamente bei sicherem Ausschluss einer Mischinfektion mit anderen Malariaformen, alternativ Dihydroartemisinin/Piperaquin

Prophylaxe

• Chemoprophylaxe bei Reisen in endemische Gebiete:
  • Für Gebiete mit chloroquinempfindlichem P. falciparum: Chloroquin Chloroquin Anti-Malaria-Medikamente
  • Für Gebiete mit Chloroquin-resistentem P. falciparum: Doxycyclin, Mefloquin Mefloquin Anti-Malaria-Medikamente oder Atovaquon-Proguanil (Malarone)
  • Für Gebiete ohne P. falciparum: Primaquin Primaquin Anti-Malaria-Medikamente
  • Bei Schwangeren: Chloroquin Chloroquin Anti-Malaria-Medikamente oder Mefloquin Mefloquin Anti-Malaria-Medikamente
• Moskitonetze
• Langärmelige Kleidung
• Insektenschutzmittel
• Fliegengitter in Wohnungen

Differentialdiagnosen

• Dengue-Fieber: eine durch Stechmücken übertragene Viruserkrankung. Die Symptome können Unwohlsein, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Bauch- und Muskelschmerzen in Verbindung mit Fieber Fieber Fieber sein. Myalgien und Knochenschmerzen bei Dengue-Fieber sind in der Regel stärker ausgeprägt als Myalgien bei Malaria. Komplikationen des Dengue-Fiebers können schwere Thrombozytopenie Thrombozytopenie Thrombozytopenie, Blutungen und Schock Schock Schock: Überblick sein. Die Diagnose wird durch Antigennachweis gestellt. Die Therapie ist meist symptomatisch und supportiv.
• Chikungunya-Fieber: eine durch Stechmücken übertragene Viruserkrankung. Zu den Symptomen gehören plötzlich einsetzendes Fieber Fieber Fieber und Gelenkschmerzen. Chikungunya-Fieber ähnelt dem Dengue-Fieber, verläuft jedoch milder, ist selbstlimitierend und tritt häufig mit einem Erythem auf. Die Therapie ist supportiv.
• Zika-Fieber: eine Infektionskrankheit ausgelöst durch das Zika-Virus Zika-Virus Zikavirus-Infektion, die eine Konjunktivitis Konjunktivitis Konjunktivitis und Kopfschmerzen verursacht. Zika wird mit dem Guillain-Barré-Syndrom Guillain-Barré-Syndrom Guillain-Barré-Syndrom assoziiert und kann bei einer Infektion während der Schwangerschaft Schwangerschaft Schwangerschaft: Diagnostik, mütterliche Physiologie und Routineversorgung zu Mikrozephalie beim Kind führen. Die Diagnose wird mittels Serologie oder PCR-Untersuchung gestellt. Die Therapie ist mehrheitlich supportiv.
• Leptospirose Leptospirose Leptospira/Leptospirose: eine bakterielle Erkrankung, die mit Fieber Fieber Fieber, Rigor, Myalgie und Kopfschmerzen einhergeht. Die Myalgie ist in der Regel stärker ausgeprägt als bei Malaria. Zu den Symptomen können auch petechiale Blutungen in der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion oder den Schleimhäuten gehören. Die Diagnose wird durch PCR-basierten Erregernachweises gesichert und die Therapie besteht in der Gabe von Antibiotika.