Giardien
| Giardien ⓘ | ||||||||||||
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Verschiedene Ansichten einer Giardia-Zyste | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Giardia | ||||||||||||
| Künstler, 1882 |
Giardien (Giardia) sind eine Gattung von mikroskopisch kleinen Dünndarm-Parasiten. Sie werden, ähnlich wie Kokzidien, traditionell zu den Protozoen gezählt, d. h., es sind heterotrophe Einzeller. Sie kommen weltweit bei einer Vielzahl von Säugetieren, aber auch bei Amphibien, Reptilien und Vögeln vor. Für den Menschen stellen sie als Zoonoseerreger eine Gefahr dar. Giardien (Lamblien) werden immer über einen fäkal-oralen Infektionsweg übertragen. Infizierte Tiere oder Menschen scheiden Giardien als Zysten (Dauerform der Giardien) mit dem Stuhl (Faeces) aus. Infektionen entstehen, wenn Giardien aus dem Stuhl (also fäkal) mit dem Mund (also oral) aufgenommen werden. Ein weit verbreiteter Vertreter der Giardien ist Giardia intestinalis, auch Giardia lamblia oder Giardia duodenalis genannt, der Vögel und Säugetiere befällt. Giardia agilis kommt bei Reptilien vor, Giardia muris bei Nagetieren und Vögeln. ⓘ
Die Darmparasiten haben eine birnenförmige Gestalt mit zwei typischen Kernen, die den Anschein eines Augenpaares (in Wirklichkeit Zellkerne mit Erbinformationen) haben. Zur Fortbewegung nutzen Giardien ihre Geißeln. Mit Hilfe ihrer Bauchhaftscheibe sind die Durchfallerreger in der Lage, sich an der Darmwand des Wirts festzusetzen, d. h., sie dringen nicht in das Gewebe ein. Dort vermehren sie sich dann millionenfach auf der Oberfläche der Darmschleimhaut. ⓘ
Zwei Giardien können sich jeweils mit einer schützenden Hülle umgeben und über den Kot ausgeschieden werden. Durch die Hülle sind sie tage- bis wochenlang geschützt, bevor sie vom neuen Wirt über verschmutztes Wasser oder Nahrungsmittel aufgenommen werden. Die infektiösen Parasiten bleiben in feuchten Böden bis zu sieben Wochen infektiös, in kühlem Wasser (4 °C) bis zu drei Monaten, wobei sie unter optimalen Bedingungen sogar mehrere Monate lebensfähig bleiben können. ⓘ
Viele Menschen und Tiere beherbergen Giardien im Darm, ohne sich krank zu fühlen. Trotzdem scheiden sie den Parasiten mit ihrem Stuhl aus. Andere befallene Individuen leiden an Übelkeit, Bauchschmerzen und Durchfall. Beim Menschen findet eine Infektion mit Giardien meist während einer Reise in tropische Regionen oder Abenteuerreisen in die freie Natur statt. Tatsächlich sind die hygienischen Bedingungen in diesen Gebieten oder „Camps“ oft ungenügend, sodass eine Ansteckung durch Wasser oder Nahrungsmittel leicht möglich ist. ⓘ
Giardien stellen ein Problem in der Trinkwasseraufbereitung dar, sie lassen sich weder durch Chlor noch durch Ultraviolettstrahlung komplett abtöten. Aus diesem Grund wird zur Oberflächenwasser-Aufbereitung häufig Ultrafiltration eingesetzt, um sie abzufiltrieren. ⓘ
Giardia (/dʒiːˈɑːrdiə/ oder /ˈdʒɑːrdiə/) ist eine Gattung anaerober, geißelnder Protozoenparasiten aus dem Stamm Metamonada, die den Dünndarm verschiedener Wirbeltiere besiedeln und sich dort vermehren und die Krankheit Giardiasis verursachen. Ihr Lebenszyklus wechselt zwischen einem schwimmenden Trophozoiten und einer infektiösen, resistenten Zyste. Giardien wurden erstmals 1681 von dem niederländischen Mikroskopiker Antonie van Leeuwenhoek beschrieben. Die Gattung ist nach dem französischen Zoologen Alfred Mathieu Giard benannt. ⓘ
Merkmale
Wie andere Diplomonaden haben Giardien zwei Zellkerne mit jeweils vier dazugehörigen Geißeln, und es wurde angenommen, dass ihnen sowohl Mitochondrien als auch ein Golgi-Apparat fehlen. Heute weiß man jedoch, dass sie ein komplexes Endomembransystem besitzen und durch mitochondriale Reduktion Mitochondrienreste, so genannte Mitosomen, bilden. ⓘ
Die Mitosomen werden nicht wie die Mitochondrien für die ATP-Synthese verwendet, sondern sind an der Reifung von Eisen-Schwefel-Proteinen beteiligt. Zu den Synapomorphien der Gattung Giardia gehören Zellen mit doppelten Organellen, das Fehlen von Zytostomen und eine ventrale Haftscheibe. ⓘ
Systematik
Es wurden etwa 40 Arten aus verschiedenen Tieren beschrieben, aber viele davon sind wahrscheinlich Synonyme. Derzeit werden fünf bis sechs morphologisch unterschiedliche Arten anerkannt. Giardia lamblia (=G. intestinalis, =G. duodenalis) infizieren Menschen und andere Säugetiere, G. muris wird bei anderen Säugetieren gefunden, G. ardeae und G. psittaci bei Vögeln, G. agilis bei Amphibien und G. microti bei Wühlmäusen. Zu den anderen beschriebenen (aber nicht sicher gültigen) Arten gehören:
- Giardia ardeae
- Giardia beckeri
- Giardia beltrani
- Giardia botauri
- Giardia bovis
- Giardia bradypi
- Giardia canis
- Giardia caprae
- Giardia cati
- Giardia caviae
- Giardia chinchillae
- Giardia dasi
- Giardia equii
- Giardia floridae
- Giardia hegneri
- Giardia herodiadis
- Giardia hyderabadensis
- Giardia irarae
- Giardia marginalis
- Giardia melospizae
- Giardia nycticori
- Giardia ondatrae
- Giardia otomyis
- Giardia pitymysi
- Giardia pseudoardeae
- Giardia psittaci
- Giardia recurvirostrae
- Giardia sanguinis
- Giardia serpentis
- Giardia simoni
- Giardia sturnellae
- Giardia suricatae
- Giardia tucani
- Giardia varani
- Giardia viscaciae
- Giardia wenyoni
Es gibt viele verschiedene Giardia-Arten, so dass zur Unterscheidung zwischen den Arten sehr spezifische PCR (Polymerase-Kettenreaktionen) entwickelt wurden, um bestimmte Giardia spp. nachzuweisen. Ein gängigeres und weniger zeitaufwändiges Mittel zur Identifizierung verschiedener Giardia-Arten sind Mikroskopie und Immunfluoreszenztechniken. ⓘ
Genetische und biochemische Studien haben die Heterogenität von Giardia lamblia offenbart, die wahrscheinlich mindestens acht Abstammungslinien oder kryptische Arten umfasst. ⓘ
Genom
Ein Giardia-Isolat (WB) war die erste Diplomonade, deren Genom sequenziert wurde. Sein 11,7 Millionen Basenpaare umfassendes Genom ist kompakt in Struktur und Inhalt mit vereinfachten grundlegenden zellulären Abläufen und Stoffwechselvorgängen. Derzeit werden die Genome mehrerer anderer Giardia-Isolate und Diplomonaden (die Fischpathogene Spironucleus vortens und S. salmonicida) sequenziert. ⓘ
Ein zweites Isolat (die B-Assemblage) vom Menschen wurde ebenso sequenziert wie eine Spezies vom Schwein (die E-Assemblage). Das Genom umfasst ~5000 Gene. Die E-Assemblage ist enger mit der A-Assemblage verwandt als die B-Assemblage. ⓘ
Infektion
Giardien leben im Darm von infizierten Menschen oder anderen Tieren, die sich durch die Aufnahme von oder den Kontakt mit kontaminierten Lebensmitteln, Erde oder Wasser, die mit dem Kot eines infizierten Trägers verunreinigt sind, infizieren. ⓘ
Zu den Symptomen von Giardia, die 2 Tage nach der Infektion auftreten können, gehören leichter bis heftiger Durchfall, übermäßige Blähungen, Magen- oder Unterleibskrämpfe, Magenverstimmung und Übelkeit. Die daraus resultierende Dehydrierung und der Nährstoffverlust müssen möglicherweise sofort behandelt werden. Eine typische Infektion kann leicht sein, ohne Behandlung abklingen und zwischen 2 und 6 Wochen andauern, obwohl sie manchmal auch länger dauern und/oder schwerer verlaufen kann. Eine Koexistenz mit dem Parasiten ist möglich (die Symptome klingen ab), aber eine infizierte Person kann Träger bleiben und den Parasiten auf andere übertragen. Medikamente, die Tinidazol oder Metronidazol enthalten, verringern die Symptome und die Zeit bis zum Abklingen. Albendazol wird ebenfalls verwendet und hat auch eine anthelmintische (wurmabtötende) Eigenschaft, ideal für bestimmte zusammengesetzte Probleme, wenn ein allgemeines wurmabtötendes Mittel bevorzugt wird. Giardien verursachen eine Krankheit namens Giardiasis, bei der die Dünndarmzotten verkümmern und abflachen, was zu einer Malabsorption im Darm führt. Die Laktoseintoleranz kann auch nach der Eradikation der Giardien aus dem Verdauungstrakt fortbestehen. ⓘ
Prävalenz
Seit 2008 werden Zysten in Russland häufig im Oberflächenwasser nachgewiesen. Wasseraufbereitungsanlagen in Moskau sind gelegentlich mit den Parasiten kontaminiert, und in vielen Städten Russlands - darunter auch Sankt Petersburg - ist der Ruf des kommunalen Wassers so schlecht, dass die Bewohner das Trinkwasser vorsorglich abkochen. ⓘ