Afrikanische Trypanosomiasis

Klassifikation nach ICD-10
B56.0	Trypanosomiasis gambiensis
B56.1	Trypanosomiasis rhodesiensis
B56.9	Afrikanische Trypanosomiasis, nicht näher bezeichnet
ICD-10 online (WHO-Version 2019)

Die Afrikanische Trypanosomiasis ist eine durch Unterarten von Trypanosoma brucei ausgelöste Tropenerkrankung, die auch als (Afrikanische) Schlafkrankheit bezeichnet wird. Sie kommt in den tropischen Gebieten Afrikas vor und wird von der Tsetsefliege übertragen, verursacht durch die in ihnen lebenden Protozoen. Die Erkrankung verläuft in drei Stadien und wird meist chronisch: Einige Wochen nach der Infektion kommt es zu Fieber, Schüttelfrost, Ödemen, Lymphknotenschwellung sowie Hautausschlag und Juckreiz. Im zweiten Stadium nach einigen Monaten stehen Symptome des Nervensystems im Vordergrund: Verwirrtheit, Koordinations- und Schlafstörungen sowie Krampfanfälle. Im Endstadium fällt der Patient in einen schläfrigen Dämmerzustand (Schlafsucht), der der Krankheit ihren Namen gegeben hat. Der Nachweis der Erreger erfolgt mikroskopisch im Blut oder dem Liquor cerebrospinalis sowie mit immunologischen Methoden. Zur Behandlung stehen mehrere Wirkstoffe zur Verfügung.

Erreger

Trypanosoma sp.

Die Schlafkrankheit wird durch humanpathogene Einzeller (Protozoen) aus der Gruppe der Trypanosomen hervorgerufen. Man unterscheidet zwei Erregertypen:

• Trypanosoma brucei gambiense (Erreger der Westafrikanischen Schlafkrankheit)
• Trypanosoma brucei rhodesiense (Erreger der Ostafrikanischen Schlafkrankheit)

Das Erbgut von Trypanosoma brucei wurde 2005 sequenziert.

Übertragung

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Tsetsefliege

Als Erregerreservoir der Trypanosomen dienen unter anderem Menschen, Rinder und Antilopen. Anders als bei Malaria sind die Überträger der Schlafkrankheit tagaktive, stechende und blutsaugende Tsetsefliegen. Sie kommen im tropischen Afrika vorwiegend in Feuchtgebieten (Flussläufe, Sümpfe), aber auch in trockenen Savannenlandschaften (z. B. Kalahari) vor. Ihr Stich ist sehr schmerzhaft und kann auch durch Bekleidung hindurch erfolgen. Mehrere Tausend Erreger der Schlafkrankheit gelangen pro Stich mit dem Fliegenspeichel in den Stichkanal. Der Speichel wird von der Fliege abgesondert, um Gerinnungsprozesse zu verhindern. Ein einziges übertragenes Trypanosom kann ausreichen, um die Krankheit auszulösen. Bremsen und Stechfliegen könnten (in besonderen Fällen) möglicherweise eine Rolle durch mechanische Übertragung spielen.

Infektionsrisiko

Nicht alle Tsetsefliegen sind Trypanosomen-Überträger, sodass nicht jeder Stich zwangsläufig zu einer Infektion führt. Das Infektionsrisiko bei einem Stich ist regional sehr unterschiedlich und liegt durchschnittlich in der Größenordnung von 1 %, denn auch die Durchseuchungsrate der Tsetsefliege variiert stark. Das Risiko steigt also mit der Zahl der Stiche. Die Infektion trifft überwiegend die einheimische Bevölkerung, seltener Touristen.

Epidemiologie

Die Schlafkrankheit kommt mit einem schwer erfassbaren regionalen Verteilungsmuster im gesamten Tropengürtel Afrikas vor. Insgesamt sind nach Schätzungen der WHO mehr als 500.000 Menschen von der Schlafkrankheit betroffen. Durch die instabile politische Situation in vielen Regionen und daraus resultierende Flüchtlingsbewegungen hat die Erkrankungsrate in den letzten Jahren zugenommen.

Das Parasitenreservoir von T.b. gambiense besteht nach Dönges (1988) hauptsächlich aus den infizierten, eventuell auch nur latent infizierten Menschen, einigen Haustieren, besonders dem Hausschwein (auch bei Desowitz (1981)) und der Riesenhamsterratte Cricetomys gambianus (Langschwanzmäuse). Piekarski (1962) nennt die Antilope unter den Wildtieren. Oft wird T.b. gambiense während des 1. Stadiums im Menschen nicht diagnostiziert und es folgt (oft erst nach Jahren) das schwerer zu behandelnde 2. Stadium.

T.b. rhodesiense fand sich weiterhin am häufigsten bei der Schirrantilope, gefolgt von dem Hausrind, der Kuhantilope, dem Afrikanischen Büffel, der Fleckenhyäne und dem Löwen (Dönges). In begrenzterem Umfang als bei T.b. gambiense ist auch hier der erkrankte Mensch ein Erregerreservoir. Piekarski nennt für beide Trypanosomenunterarten noch Ziegen und Schafe.

Welche Tierarten bei der Übertragung auf den Menschen die bedeutendste Rolle spielen, ist nicht abschließend geklärt, da ein kompliziertes Geflecht von anderen epidemiologischen Parametern beachtet werden muss (z. B. 31 Tsetse-Arten mit Vorlieben für bestimmte Wirtstiere, sowie Regenzeiten, soziale Faktoren, unterschiedliche Erregerstämme etc.). Das Infektionsrisiko ist deswegen lokal und regional sehr unterschiedlich. Die Parasitenreservoire sind zum großen Teil auch für jene Trypanosomen relevant, die bei afrikanischen Haus- und Nutztieren die sog. Nagana verursachen.

Neu berichtete Fälle (1990 bis 2022)

Trypanosoma brucei gambiense	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020	2021	2022
Angola	1498	2094	2406	1796	1274	2441	6726	8275	6610	5351	4546	4577	3621	3115	2280	1727	1105	648	517	247	211	154	70	69	36	35	19	18	79	30	33	174	44
Benin	0	0	2	1	0	0	0	0	0	20	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Burkina Faso	27	27	20	17	18	13	12	1	15	15	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
Kamerun	86	69	21	3	20	21	17	10	54	32	27	14	32	33	17	3	15	7	13	24	16	15	7	6	7	6	6	5	7	17	2	11	7
Zentralafrikanische Republik	308	197	362	262	368	676	492	730	1068	869	988	718	572	539	738	666	460	654	1194	1054	395	132	381	59	194	147	124	76	57	86	39	44	110
Tschad	20	221	149	65	214	315	178	122	134	187	153	138	715	222	483	190	276	97	196	510	232	276	197	195	95	67	53	28	12	16	17	15	18
Kongo	580	703	727	829	418	475	474	142	201	91	111	894	1005	717	873	398	300	189	182	87	87	61	39	20	21	36	18	15	24	17	15	18	10
Elfenbeinküste	365	349	456	260	206	326	240	185	121	104	188	92	97	68	74	42	29	13	14	8	8	10	9	7	6	3	0	3	2	1	0	1	0
Demokratische Republik Kongo	7515	5825	7757	11384	19021	18182	19342	25094	26318	18684	16951	17300	13816	11459	10339	10249	8013	8155	7318	7178	5624	5590	5968	5647	3205	2351	1769	1110	660	604	395	425	516
Äquatorialguinea	63	36	45	30	85	37	46	67	62	28	16	17	32	23	22	17	13	15	11	7	8	1	2	3	0	0	3	4	4	3	1	3	13
Gabun	80	45	33	80	61	20	32	11	6	38	45	30	26	26	49	53	31	30	24	14	22	17	9	17	10	9	10	9	16	8	11	18	21
Ghana	3	6	16	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Guinea	52	29	24	27	26	33	38	88	99	68	52	72	132	130	95	94	48	69	90	79	68	57	70	78	33	29	107	140	74	69	36	28	30
Mali	0	0	0	27	17	11	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Nigeria	24	0	0	0	0	0	0	0	0	27	14	14	26	31	10	21	3	0	0	0	2	3	2	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
Südsudan	67	58	28	62	69	56	157	737	1726	1312	1801	1919	3121	3061	1742	1853	789	469	623	373	199	272	317	117	63	45	17	12	17	11	15	10	30
Togo	2	0	0	0	0	3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Uganda	2066	1328	2042	1764	1469	1062	981	1123	971	1036	948	310	604	517	378	311	290	120	198	99	101	44	20	9	9	4	4	0	1	2	1	0	0
Total	12756	10987	14088	16607	23266	23671	28736	36585	37385	27862	25841	26095	23799	19941	17100	15624	11372	10466	10380	9680	6973	6632	7091	6228	3679	2733	2131	1420	953	864	565	747	799
Trypanosoma brucei rhodesiense	1990	1991	1992	1993	1994	1995	1996	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020	2021	2022
Äthiopien	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	6
Kenya	91	8	4	2	1	0	2	5	14	22	15	10	11	0	0	0	1	0	0	1	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Malawi	228	195	143	53	31	15	8	7	10	11	35	38	43	70	48	41	58	50	49	39	29	23	18	35	32	30	37	7	15	91	89	49	24
Mosambik	3	7	24	10	16	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	1	No data	1	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data
Ruanda	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	0	0	0	0	0	0	0
Uganda	1417	832	606	503	342	497	178	217	283	283	300	426	329	338	335	473	261	119	138	129	112	84	71	43	70	28	10	13	4	5	2	2	0
United Republic of Tanzania	187	177	366	262	319	422	400	354	299	288	350	277	228	113	159	186	127	126	59	14	5	1	4	1	1	2	3	3	0	3	1	1	1
Sambia	7	No data	4	1	1	1	3	No data	No data	15	9	4	5	15	9	7	6	10	13	4	8	3	6	6	12	8	2	3	5	15	6	3	7
Simbabwe	No data	No data	No data	No data	1	No data	No data	9	No data	No data	No data	No data	No data	No data	No data	3	No data	No data	0	3	2	4	9	1	3	3	1	1	0	2	0	0	0
Total	1933	1219	1147	831	710	935	591	583	606	619	709	755	617	536	552	707	453	305	259	187	154	111	101	85	115	68	52	27	24	116	98	55	38

Symptomatik

Der Krankheitsverlauf ist abhängig vom auslösenden Erreger. Bei Infektion mit Trypanosoma brucei gambiense ist der Krankheitsverlauf langsamer, bei Infektion mit Trypanosoma brucei rhodesiense in der Regel schneller und ausgeprägter.

Stadium I (Hämolymphatische Phase): Völlig symptomlos dringen die Trypanosomen bereits nach wenigen Stunden vom Blut in Parenchymzellen des Gehirns ein. In der ersten Woche nach der Infektion kann es an der Einstichstelle zu einer schmerzhaften Schwellung mit zentralem Bläschen, dem sog. Trypanosomenschanker kommen. Dieses Symptom tritt jedoch nur bei einem Teil der Infizierten (5–20 %) auf. 1–3 Wochen nach der Infektion beginnt die eigentliche Parasitämie, die von Fieber, Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen, Ödemen, Juckreiz, Exanthem und Lymphknotenschwellung begleitet wird. Häufig tritt diese Lymphknotenschwellung an den hinteren Halslymphknoten oder am Nacken auf und wird dann als Winterbottom-Zeichen bezeichnet. Hinzu treten Anämie und Thrombozytopenie sowie erhöhte Immunglobulin-Spiegel.

Stadium II (Meningoenzephalitische Phase): Ca. 4–6 Monate nach Infektion (bei T. b. rhodesiense oft schon nach wenigen Wochen) zeigen sich die ersten Symptome des Eindringens in das Zentralnervensystem. Die Patienten leiden unter zunehmenden Verwirrungszuständen, Koordinations- und Schlafstörungen, Krampfanfällen, Apathie und Gewichtsverlust. Es können extrapyramidale Störungen oder ein Parkinson-Krankheit-ähnliches Krankheitsbild auftreten.

Im Endstadium fallen die Patienten in einen kontinuierlichen Dämmerzustand, der der Krankheit ihren Namen gegeben hat. Im Liquor cerebrospinalis ist eine Zellvermehrung (Pleozytose) nachweisbar. Nach einem Verlauf von Monaten bis Jahren endet die Krankheit tödlich.

Immunantwort

Die Trypanosomen sind von Glykoproteinen, den so genannten „variable surface glycoproteins“ (VSGs) umgeben. Die VSGs werden von den Einzellern im Rahmen der Vermehrung ständig variiert, wodurch sie der Immunantwort des Wirts entgehen (Antigenvariation). Im Trypanosomen-Genom sind über 1000 verschiedene VSG-Gene codiert, die abwechselnd exprimiert werden. Das menschliche Immunsystem kann zwar Antikörper gegen die vorherrschenden Antigene produzieren, aber immer nur einen Teil der Erreger eliminieren, da bereits neue Varianten im Blutkreislauf zirkulieren.

Eine andere, von Wissenschaftlern der TU Darmstadt und des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation entdeckte Abwehrmethode ist die Aufnahme der Antikörper durch den Erreger mittels einer strömungsdynamischen Besonderheit. Die Trypanosomen bewegen sich im Blutkreislauf mit hoher Geschwindigkeit voran und lenken die Antikörper dabei an den hinteren Zellpol, wo diese durch Endozytose aufgenommen, abgebaut und somit ihrer Wirksamkeit beraubt werden.

Diagnostik

Giemsa-Färbung von Trypanosomia brucei unter dem Mikroskop

Im Stadium I werden die Erreger mikroskopisch im Blut („dicker Tropfen“), im Punktat des Schankers, im Knochenmarkaspirat oder mittels Lymphknotenbiopsie nachgewiesen. Zum Ausschluss des Stadium II erfolgt bei Parasitennachweis zusätzlich eine Untersuchung des Liquor cerebrospinalis. Als immundiagnostische Verfahren werden ELISA, IFT und PHA/IHA eingesetzt. Besonders bei der T. b. gambiense im späten Stadium kann der Erregernachweis im Blut misslingen.

Vorbeugung

→ Hauptartikel: Trypanosomiasisimpfstoff

Zurzeit ist weder eine medikamentöse Prophylaxe der Schlafkrankheit noch eine vorbeugende Impfung verfügbar. In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurde Pentamidin, intramuskulär injiziert, erfolgreich als Prophylaxe eingesetzt. Diese war für mindestens sechs Monate effektiv (T. b. gambiense). Die heute einzig mögliche Vorbeugung besteht in der Vermeidung von Insektenstichen. Touristen sollten sich mit Repellents, Moskitonetzen und langärmeliger Kleidung schützen. Wichtig könnte auch das Tragen von heller Kleidung sein, da die Tsetsefliege besonders von blau und schwarz angezogen wird. Diese Maßnahmen sind jedoch nur bedingt erfolgreich, da Tsetsefliegen aggressiv vorgehen und schnell eine ungeschützte Stelle am Körper finden.

Therapie

Aufgrund der Toxizität der verfügbaren Medikamente wird die Schlafkrankheit in den meisten Fällen stationär behandelt. Im Stadium II werden seit Beginn des 20. Jahrhunderts Arsenverbindungen eingesetzt, die ausgeprägte Nebenwirkungen auslösen. Die Letalität kann hier bis zu 10 % betragen.

• Stadium I: Gabe von Suramin (T. b. rhodesiense/gambiense) oder Pentamidin (T. b. gambiense). Beide Medikamente wirken nicht auf Erreger im Zentralnervensystem, da sie die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden.
• Stadium II: Gabe von Melarsoprol oder Eflornithin, früher auch Tryparsamid (T. b. gambiense). Beide Medikamente wirken gegen Erreger im zentralen Nervensystem, sind jedoch neurotoxisch.

Im November 2018 wurde in Europa ein Medikament mit dem Wirkstoff Fexinidazol zur Zulassung empfohlen, das als Tablette eingenommen werden kann und die Patienten in beiden Stadien innerhalb von zehn Tagen heilt. Der Wirkstoff wurde zuvor in Afrika an 750 Patienten erfolgreich getestet.

Geschichte

Bereits im 14. Jahrhundert beschrieb Ibn Chaldūn die Symptome der Schlafkrankheit, an der um 1374 ein Sultan gestorben war. Im Jahr 1735 beobachtete John Atkins (1685–1757) die Schlafkrankheit in Guinea. David Bruce (1855–1931) erforschte als einer der Ersten die Epidemiologie der Krankheit in Afrika.

Den Erreger (Trypanosoma gambiense) entdeckten 1901 R. M. Forde und J. E. Dutton. Um 1902 erkannte Aldo Castellani den Parasiten als Ursache der Schlafkrankheit.

Auf Grundlage der Arbeiten von Harold Wolferstan Thomas und Anton Breinl erforschte Robert Koch die Wirkung von Atoxyl gegen die Erkrankung. Paul Ehrlich entwickelte daraus das Arsphenamin, das zuerst von Werner von Raven in Togo erprobt wurde. Als vorbeugendes Chemotherapeutikum wurde vor der Entdeckung der Antibiotika das arsenhaltige Medikament Stovarsolan verwendet.

Das erste effektiv wirksame Medikament gegen Schlafkrankheit ist das um 1920er bei Bayer entwickelte Suramin (Germanin, Bayer 205), dessen Entdeckung in Deutschland zur Zeit des Nationalsozialismus zu Propagandazwecken genutzt wurde.

Literatur

• Sarah Ehlers: Europa und die Schlafkrankheit. Koloniale Seuchenbekämpfung, europäische Identitäten und moderne Medizin 1890–1950. Göttingen 2019, ISBN 978-3-525-31068-7.
• Peter GE Kennedy: Clinical features, diagnosis, and treatment of human African trypanosomiasis (sleeping sickness). In: The Lancet Neurology. 12, 2013, S. 186–194. doi:10.1016/S1474-4422(12)70296-X
• Stefan Winkle: Geißeln der Menschheit – Kulturgeschichte der Seuchen. 3. Auflage. Artemis & Winkler Verlag, 2005, ISBN 3-538-07159-4.

Weblinks

• Afrikanische Trypanosomiasis. In: Orphanet (Datenbank für seltene Krankheiten).
• Factsheet der WHO (englisch)
• Informationen zur Schlafkrankheit der Ärzte ohne Grenzen
• Information der CDC (englisch)

Einzelnachweise

1. M. Berriman u. a.: The genome of the African trypanosome Trypanosoma brucei. In: Science. 2005 Jul 15;309(5733), S. 416–422. PMID 16020726
2. T. Cherenet u. a.: Seasonal prevalence of bovine trypanosomosis in a tsetse-infested zone and a tsetse-free zone of the Amhara Region, north-west Ethiopia. In: Onderstepoort J Vet Res. Band 71, Nr. 4, Dezember 2004, S. 307–312. PMID 15732457.
3. C. Moll-Merks, H. Werner, J. Donges: Suitability of in-vitro xenodiagnosis: development of Trypanosoma cruzi in Triatoma infestans depending on larval stage of bugs and number of trypomastigotes taken during in-vitro blood meal. In: Zentralbl Bakteriol Mikrobiol Hyg [A]. 1988 Mar;268(1), S. 74–82. PMID 3134769
4. Number of new reported cases (T.b. gambiense). World Health Organization, 22. Juli 2021, abgerufen am 3. September 2023. Vorlage:Cite web/temporär
5. Number of new reported cases (T.b. rhodesiense). World Health Organization, 22. Juli 2021, abgerufen am 3. September 2023. Vorlage:Cite web/temporär
6. U. Frevert, A. Movila u. a.: Early invasion of brain parenchyma by african trypanosomes. In: PloS one. Band 7, Nummer 8, 2012, S. e43913. doi:10.1371/journal.pone.0043913. PMID 22952808. PMC 3432051 (freier Volltext).
7. M. Engstler, T. Pfohl, S. Herminghaus, M. Boshart, G. Wiegertjes, N. Heddergott, P. Overath: Hydrodynamic flow-mediated protein sorting on the cell surface of trypanosomes. In: Cell. Band 131, Nummer 3, November 2007, S. 505–515, doi:10.1016/j.cell.2007.08.046, PMID 17981118.
8. Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 58.
9. CHMP recommends first oral-only treatment for sleeping sickness | European Medicines Agency. Abgerufen am 23. November 2018 (englisch). 
10. Celine Müller: Erste orale Therapie der Schlafkrankheit. In: Deutsche Apotheker Zeitung. 19. November 2018, abgerufen am 20. November 2018. 
11. Donald G. McNeil Jr.: Rapid Cure Approved for Sleeping Sickness, a Horrific Illness. In: New York Times. 16. November 2018, abgerufen am 20. November 2018 (englisch). 
12. Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 16 und 28.
13. Werner Köhler: Infektionskrankheiten. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 667–671, hier: S. 671.
14. Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 56.
15. J. L. Kritschewsky, K. A. Friede: Die Chemoprophylaxis des Rückfallfiebers und der Trypanosomenerkrankungen durch das Stovarsolan. Leipzig 1925.
16. Eva Anne Jacobi: Das Schlafkrankheitsmedikament Germanin als Propagandainstrument: Rezeption in Literatur und Film zur Zeit des Nationalsozialismus. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 29, 2010, S. 43–72.

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