Mit ihren jahrzehntelangen, beharrlichen Arbeiten versuchen die Forschenden um Stefanie Knopp Möglichkeiten aufzuzeigen, wie sich der aussergewöhnliche Lebenszyklus von parasitischen Würmern unterbrechen lässt.
Ori Schipper
Auf der Inselgruppe im Osten von Tansania war die Krankheit noch bis zur Jahrtausendwende sehr weit verbreitet, vor allem unter Kindern. Doch dann kamen die Kampagnen auf, während denen der ganzen Bevölkerung das Entwurmungsmittel Praziquantel kostenlos abgegeben wurde. Innert weniger Jahre sanken die Fallzahlen deutlich.
«Für die öffentliche Gesundheit spielte der Parasit dadurch keine grosse Rolle mehr, obwohl er nach wie vor übertragen wird und auch immer wieder für neue Krankheitsausbrüche sorgt», erklärt Steffi Knopp, die mit ihrer Forschungsgruppe am Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut (Swiss TPH) herausfinden will, wie man den Erreger auf dem Inselarchipel im Indischen Ozean endgültig eliminieren kann.
Männchen und Weibchen in Dauerkopula vereinigt
Der wissenschaftliche Name des Erregers lautet Schistosoma haematobium, was so viel heisst wie «gespaltener Körper, der im Blut lebt». Tatsächlich wird der Parasit im Deutschen als Pärchenegel bezeichnet, weil sich die geschlechtsreifen Würmer eng umschlingen, sobald sie in den Blutgefässen rund um die Harnblase zueinander finden.
Das längere und schlankere Weibchen richtet sich in der zentralen Bauchfalte des robusteren Männchens ein – und produziert in dieser sogenannten Dauerkopula bis zu 3000 Eier pro Tag. Zahlreiche Eier wandern mit dem Blutstrom durch den Körper – und nisten sich unterwegs dauerhaft im Gewebe ein. Dadurch lösen sie eine chronische Entzündung aus, die mit der Zeit zu langfristigen Gesundheitsschäden wie Nierenversagen oder Vernarbungen im Geschlechtstrakt führen kann.
Zudem erhöht die chronische Entzündung die Durchlässigkeit des Gewebes rund um die Blasenwand, deswegen schaffen es viele Eier in die Blase, von wo sie mit dem Urin aus-
geschwemmt werden. Doch weil die kleinen Löcher in der Blasenwand leicht bluten, ist der Harn rot gefärbt. «Blut im Urin ist das häufigste Zeichen einer starken Infektion», sagt Knopp.
Abenteuerliche Reise zu den Schnecken und wieder zurück.
Der Saugwurm hat einen komplizierten Lebenszyklus: Für seine Vermehrung ist er darauf angewiesen, dass Infizierte in einen Teich oder in ein Flüsschen pinkeln, wo kleine
Süsswasserschnecken der Gattung Bulinus leben. Diese Schnecken bieten den Wimpernlarven, die aus den Schistosoma-Eiern schlüpfen, als Zwischenwirte eine neue Heimat. Im Inneren der Schnecke verwandeln sich die Wimpernlarven in Sporozysten, die sich tausendfach vermehren, bevor sie – als sogenannte Zerkarien – wieder ins Wasser gelangen. «Zerkarien sind winzige Larven mit einem Kopf- und einem Schwanzteil», sagt Knopp. «Der Schwanzteil bewegt sich wie ein Propeller. Und wird abgestossen, sobald es dem Kopfteil gelungen ist, durch die Haut eines menschlichen Wirts zu dringen.»
An den Eintrittsstellen verursachen die Zerkarien oft einen juckenden Hautausschlag. In den nächsten Wochen entwickeln sich aus den Kopfteilen erwachsene Würmer. Dann vereinigen sich das Weibchen und das Männchen in den Blutgefässen um die Harnblase – und schicken die nächste Generation von Parasiten auf die abenteuerliche Reise zu den Schnecken und wieder zurück.
Schneckenkontrolle und Verhaltensänderungen
Knopp erforscht schon seit mehr als zehn Jahren, wie man diese Spirale durchbricht. In ihrem ersten Projekt namens ZEST («Zanzibar Elimination of Schistosomiasis Transmission») verglichen sie und ihr Team in einer dreiarmigen Studie, wie stark sich die Fallzahlen innerhalb von fünf Jahren verringerten, wenn die Bevölkerung zwei Mal im Jahr mit Praziquantel behandelt wurde. Und zusätzlich entweder ein Mittel gegen Schnecken in die nahegelegenen Flüsschen und Tümpel gegeben wurde oder in den Dörfern runde Plattformen zum Kleiderwaschen errichtet sowie gezielte Aufklärungsprogramme zu Kichocho an den Schulen durchgeführt wurden.
Als die Forschenden am Ende der ZEST-Studie im Jahr 2017 nochmals Urinproben sammelten, die Flüssigkeit abfilterten – und die Filter unter dem Mikroskop untersuchten, entdeckten sie nur noch bei 2,6 % der Erstklässler und bei 1,7 % der 9- bis 12-jährigen Schülerinnen und Schüler Schistosoma-Eier. «Die Interventionen waren sehr erfolgreich», sagt Knopp. «Doch die Infektionszahlen waren in allen drei Studienarmen so niedrig, dass wir keinen Effekt der Massnahmen zur Schneckenkontrolle oder zu den Verhaltensänderungen nachweisen konnten.»
Doch als im Jahr 2019 die Abgabe von Praziquantel aufgrund von Lieferschwierigkeiten ausfiel, schnellten die Fallzahlen an einigen Schulen rasch wieder auf knapp 10 % hoch. Dabei hatten sich doppelt so viele Jungen wie Mädchen angesteckt, wie das Team um Knopp in ihren Stichprobenerhebungen nachgewiesen hat. Um die Übertragungen komplett zu unterbrechen – und den Erreger dauerhaft zu eliminieren, genügt die Massenbehandlung mit Praziquantel ohne weitere Massnahmen offensichtlich nicht.
«Letzte Meile der Elimination»
Deshalb hat Knopp – in Zusammenarbeit mit Gesundheitsexpertinnen und -experten auf Sansibar – eine Nachfolgestudie auf die Beine gestellt. Die neue Studie heisst SchistoBreak. Sie hat im Jahr 2020 begonnen – und läuft noch bis Mitte 2024. «SchistoBreak hat zum Ziel, die Herausforderungen anzupacken, die sich auf der letzten Meile der Elimination noch stellen», sagt Knopp.
Im Vergleich mit der Vorgängerstudie folgt SchistoBreak einer ganz anderen Logik: Anstatt die Dorfgemeinschaften per Zufall einem Studienarm zuzuweisen, entscheidet
die lokale Krankheitslast darüber, ob ein bestimmtes ländliches Gebiet als «hot spot» oder als risikoarm eingestuft wird. In den risikoarmen Gebieten wird auf eine Massenbehandlung verzichtet. Nur die Personen, die nachgewiesenermassen infiziert sind, erhalten das Entwurmungsmittel.
«Wir wollen nicht 100 Personen behandeln, wenn nur eine Person von der Behandlung profitiert», sagt Knopp. «Auch wenn die Tabletten keine schlimmen Nebenwirkungen haben, riechen sie widerlich und können Schwindelgefühle und Übelkeit verursachen, besonders wenn sie auf leeren Magen geschluckt werden», sagt Knopp. «Zudem wird das Medikament anderswo in Afrika, wo noch sehr viele Leute infiziert sind, dringend gebraucht.» Die Infizierten in den risikoarmen Gebieten will das Studienteam befragen, welche der vielen verschiedenen Gewässer sie für Haushaltspflichten oder in ihrer Freizeit aufsuchen. Und das Mittel gegen Schnecken dann gezielt diesen Gewässern zufügen, um die Zahl der Zwischenwirte des Erregers – und damit auch das Übertragungsrisiko – zu verringern.
Gedichte und Gesänge über Kichocho
In den wenigen als «hot spots» bezeichneten Gebieten hingegen setzen die Forschenden das ganze Arsenal ein, das sie in der Vorgängerstudie erprobt haben: Hier erhält die ganze Bevölkerung Praziquantel-Tabletten. Das Mittel gegen Schnecken wird in alle Gewässer gegeben, die von den Personen im Dorf aufgesucht werden. Und in den Grundschulen und Koranschulen finden jährlich sogenannte «Kichocho Days» statt, an denen die Jungen und Mädchen lernen, wieso Schnecken für die Krankheitsübertragung wichtig – und welche der vielen Schneckenarten deshalb böse – sind. Gleichzeitig befassen sich die Schülerinnen und Schüler spielerisch auch mit Alternativen zum Freizeitgeplansche im Wasser.
Einige Kinder tragen Gedichte über Kichocho vor. Meist wird auch gesungen. Oft sind auch die Verwandten der Kinder an den «Kichocho Days» zu finden, weil sie das Spektakel in ihrem Dorf auf keinen Fall verpassen wollen, erzählt Knopp. «So erfährt das ganze Dorf, wie man sich vor Kichocho schützen und die Übertragung verhindern kann.»
Die Resultate der neuen Studie liegen frühestens in einem Jahr vor. Doch schon jetzt hofft Knopp, dass es ihr und ihrem Team dank der angepassten neuen Interventionsstrategie gelingt, dem aussergewöhnlichen Fortpflanzungszyklus des Erregers ein Ende zu setzen. Und also einen möglichen Weg aufzuzeigen, wie sich Sansibar ein für alle Mal vom Parasiten befreien liesse. Ein solcher Erfolg wäre nicht nur für die Bevölkerung vor Ort von Bedeutung. Er würde auch international ausstrahlen: «Die Resultate könnten auch anderen Ländern, die
die Schistosomiasis eliminieren wollen, als Richtschnur dienen», hält Knopp am Schluss des Studienbeschriebs fest.
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