Protozoen-Lebenszyklen

Protozoen-Lebenszyklen beschreiben, wie sich einzellige parasitäre Protozoen entwickeln, vermehren und zwischen Wirten und der Umwelt übertragen werden. Protozoen wechseln typischerweise zwischen einer aktiven, sich ernährenden und teilenden Form (dem Trophozoiten) und einer resistenten, übertragbaren Form (der Zyste oder Oozyste), und einige benötigen sowohl einen Wirbeltierwirt als auch einen Arthropodenvektor, um sexuelle und asexuelle Reproduktionsphasen abzuschließen. Das Muster der von einer Art genutzten Stadien bestimmt, wie sie sich ausbreitet und an welcher Stelle des Zyklus sie nachgewiesen werden kann.

Definition

Ein Protozoen-Lebenszyklus ist die geordnete Abfolge von Entwicklungsstadien, die typischerweise zwischen Trophozoiten- und Zysten- oder Oozystenformen wechseln und asexuelle und manchmal sexuelle Reproduktion kombinieren, durch die sich ein einzelliges parasitäres Protozoon entwickelt und zwischen Wirten übertragen wird.

Scope

Das Thema umfasst die charakteristischen Entwicklungsstadien parasitärer Protozoen, den Wechsel zwischen Trophozoiten- und Zysten- oder Oozystenformen, die asexuelle Vermehrung (Schizogonie) und sexuelle Reproduktion (Gametogonie und Sporogonie) sowie den Unterschied zwischen Einwirt- und Vektor-abhängigen Protozoenzyklen, wobei Malaria, Toxoplasmose, Giardiasis und Chagas-Krankheit als Referenzbeispiele dienen. Es handelt sich um Referenzbiologie, nicht um klinische Leitlinien.

Core questions

• Welche Stadien ernähren sich und teilen sich (Trophozoit) und welche sind resistent und übertragbar (Zyste oder Oozyste)?
• Vermehr sich die Art nur asexuell, oder hat sie eine sexuelle Phase, und in welchem Wirt?
• Ist ein Vektor erforderlich, oder wird der Zyklus in einem einzigen Wirt abgeschlossen?
• Welches Stadium ist infektiös und welches diagnostisch?

Key concepts

• Trophozoit (aktives Ernährungsstadium)
• Zyste und Oozyste (resistente übertragbare Stadien)
• Schizogonie (asexuelle Vermehrung)
• Gametogonie und Sporogonie (sexuelle Reproduktion und Sporenbildung)
• Enzystierung und Exzystierung
• Endwirt versus Zwischenwirt bei Protozoen
• Infektiöses versus diagnostisches Stadium

Mechanisms

Viele intestinale Protozoen, wie Giardia, wechseln zwischen einem beweglichen Trophozoiten, der den Wirt besiedelt, und einer umweltresistenten Zyste, die mit dem Kot ausgeschieden und vom nächsten Wirt aufgenommen wird. Apicomplexe Protozoen haben komplexere Zyklen: Bei Malaria durchläuft Plasmodium eine asexuelle Vermehrung (Schizogonie) in der menschlichen Leber und den roten Blutkörperchen, während sexuelle Reproduktion und Sporogonie in der Anopheles-Mücke stattfinden, sodass der Mensch der Zwischenwirt und die Mücke der Endwirt ist. Bei Toxoplasma gondii scheidet der felide Endwirt nach sexueller Reproduktion im Darm Oozysten aus, während sich in Zwischenwirten Gewebezysten bilden; bei Trypanosoma cruzi wechseln die Entwicklungsformen zwischen einem Triatominen-Vektor und Säugetierwirten. Der Wechsel von resistenten und replikativen Stadien sowie die Aufteilung von sexuellen und asexuellen Phasen zwischen Wirten sind die wiederkehrenden Organisationsmerkmale von Protozoenzyklen.

Clinical relevance

Das Wissen, welches Protozoen-Stadium infektiös ist und welches ausgeschieden wird, erklärt, wie Infektionen erworben werden und welche Proben und Formen diagnostische Tests anvisieren, z. B. Zysten im Stuhl oder Blutstadien-Parasiten auf einem Ausstrich. Dieser Eintrag beschreibt die Parasitenbiologie zu Referenzzwecken und ist keine Grundlage für individuelle diagnostische oder therapeutische Entscheidungen.

Epidemiology

Protozoeninfektionen mit Zysten- oder Oozystenstadien, wie Giardiasis, verbreiten sich effizient über den fäkal-oralen Weg, wo Wasser und sanitäre Einrichtungen unzureichend sind, während Vektor-abhängige Protozoen wie Malaria und Trypanosoma cruzi auf das Verbreitungsgebiet ihrer Arthropodenvektoren beschränkt sind. Die Verbreitung jeder Infektion folgt daher entweder der Umweltkontamination oder der Vektorökologie.

History

Die Protozoen-Lebenszyklen, die großen menschlichen Krankheiten zugrunde liegen, wurden größtenteils zwischen dem späten neunzehnten und zwanzigsten Jahrhundert etabliert, einschließlich der Aufteilung des Malariazyklus zwischen menschlichen und Mückenwirten. Cox' Geschichte der menschlichen Parasitologie beschreibt, wie die Identifizierung aufeinanderfolgender Entwicklungsstadien klärte, wie sich diese einzelligen Parasiten vermehren und ausbreiten.

Key figures

• Francis E. G. Cox

Seminal works

• white-2014
• adam-2001
• montoya-2004

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen einem Trophozoiten und einer Zyste?

Der Trophozoit ist die aktive, sich ernährende, teilende Form, die im Wirt lebt, während die Zyste eine resistente, ruhende Form ist, die an das Überleben außerhalb des Wirtes und die Übertragung des Parasiten auf einen neuen Wirt angepasst ist.

Warum benötigt Malaria sowohl einen Menschen als auch eine Mücke?

Plasmodium vollzieht die asexuelle Vermehrung im Menschen, aber seine sexuelle Reproduktion und Sporogonie finden in der Anopheles-Mücke statt, sodass beide Wirte für den Abschluss des Lebenszyklus erforderlich sind.