Untersuchungen zur Diagnostik und Prophylaxe der alveolären Echinokokkose bei Makaken: Nebent.

(1)

(2)

(3)

Untersuchungen zur Diagnostik und Prophylaxe der alveolären Echinokokkose bei Makaken

INAUGURAL – DISSERTATION Zur Erlangung des Grades einer DOKTORIN DER VETERINÄRMEDIZIN

- Doctor medicinae veterinariae - (Dr. med. vet.)

Vorgelegt von Karen Ann-Kathrin Lampe

Clausthal-Zellerfeld

Hannover 2013

(4)

detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

Lampe, Karen Ann-Kathrin:

Untersuchungen zur Diagnostik und Prophylaxe der alveolären Echinokokkose bei Makaken ISBN 978-3-86376-064-9

Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. F.-J. Kaup

Deutsches Primatenzentrum Göttingen, Abteilung Infektionspathologie

1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. F.-J. Kaup

Tierärztliche Hochschule Hannover, Deutsches Primatenzentrum Göttingen 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. C. Strube, PhD,

Tierärztliche Hochschule Hannover,

Institut für Parasitologie

Tag der mündlichen Prüfung: 25.10.2013

Coverfoto: © Margrit Hampe – DPZ (Rhesusaffen),

Papier ist FSC zertifiziert (holzfrei, chlorfrei und säurefrei, sowie alterungsbeständig nach ANSI 3948 und ISO 9706)

Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb

(5)

Meinen Eltern und Christian

(6)

(7)

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis ... V Tabellenverzeichnis... VII Abkürzungsverzeichnis ... IX

1 Einleitung ... 1

2 Literaturübersicht ... 3

2.1 Untersuchte Makakenspezies ... 3

2.1.1 Systematik und Vorkommen von Makaken ... 3

2.1.2 Javaneraffen (Macaca fascicularis) ... 3

2.1.3 Rhesusaffen (Macaca mulatta) ... 4

2.2 Der kleine Fuchsbandwurm Echinococcus multilocularis ... 5

2.2.1 Taxonomie, Biologie und epidemiologische Aspekte ... 5

2.2.2 Die epidemiologische Situation in Südniedersachsen ... 8

2.2.3 Die alveoläre Echinokokkose des Menschen ... 10

2.2.3.1 Pathogenese und Klinik... 10

2.2.3.2 Pathologische und histologische Merkmale ... 13

2.2.4 Alveoläre Echinokokkose bei nicht humanen Primaten ... 15

2.3 Diagnostik der AE beim Fehlzwischenwirt ... 17

2.3.1 Bildgebende Verfahren ... 18

2.3.2 Serologische Untersuchung ... 20

2.4 Prophylaxe- und Bekämpfungsmaßnahmen ... 22

2.4.1 Immunisierung von Zwischenwirten ... 22

2.4.2 Anthelminthische Beköderung von Füchsen ... 24

3 Tiere, Material und Methoden ... 27

3.1 Tiere, Haltungsbedingungen und tierärztliche Bestandsbetreuung ... 27

3.2 Prämortale Diagnostik ... 29

(8)

3.2.2 Hämatologie und klinische Chemie ... 30

3.2.3 Serologische Untersuchungen ... 30

3.3 Postmortale Diagnostik ... 33

3.3.1 Datenaufnahme ... 33

3.3.2 Sektion und Probenentnahme ... 35

3.3.3 Histologische Präparationen ... 35

3.3.4 Histochemische Verfahren und Färbungen ... 36

3.3.5 Immunhistochemische Untersuchungen... 36

3.3.6 Befunderhebung und -dokumentation ... 37

3.3.7 Nachweis von Echinococcus multilocularis-DNA im Gewebe infizierter Makaken ... 37

3.3.7.1 DNA-Isolierung aus Gewebeproben ... 37

3.3.7.2 Bestimmung der DNA-Konzentration ... 38

3.3.7.3 Polymerasekettenreaktion (PCR) ... 38

3.3.7.4 Agarosegelelektrophorese ... 39

3.3.7.5 DNA-Isolierung aus Agarosegelen ... 40

3.3.7.6 Ethanolfällung von DNA ... 40

3.3.7.7 Klonierung des PCR-Produktes ... 40

3.3.7.8 Sequenzierung ... 42

3.4 Stammbaumanalysen ... 43

3.5.1 Impfstudie mit rekombinantem Em 14-3-3-Antigen bei Rhesusaffen ... 44

3.5.2 Untersuchungen zum Fuchsvorkommen auf dem Gelände des DPZ mittels Fotofallen ... 46

4 Ergebnisse... 49

4.1 Klinische Symptome an AE erkrankter Makaken ... 49

(9)

4.3.1 Pathologisch-anatomische Untersuchungen ... 62

4.3.2 Histopathologische Untersuchungen ... 67

4.3.3 Immunhistochemische Untersuchungen... 72

4.3.4 Nachweis von Echinococcus multilocularis-DNA im Gewebe infizierter Makaken ... 79

4.5.1 Impfstudie mit rekombinantem Em14-3-3-Antigen bei Rhesusaffen ... 82

5 Diskussion ... 89

5.1 Klinische Befunde ... 89

5.2.3 Serologie ... 93

5.3.1 Makroskopische Befunde ... 98

5.3.2 Histologische Befunde ... 100

5.3.3 Ergänzende Methoden (PCR und Immunhistochemie) ... 103

5.5.1 Immunisierung mit rekombinantem Em14-3-3-Antigen bei Rhesusaffen ... 106

5.5.2 Fuchsvorkommen und anthelminthische Beköderung ... 107

5.6 Ausblick ... 109

6 Zusammenfassung ... 113

7 Summary ... 117

8 Literaturverzeichnis ... 119

9 Anhang ... 151

(10)

9.1 Anhangstabellen ... 151

9.1.1 Ergebnisse der serologischen Screeninguntersuchung mittels Gesamtlarven-ELISA ... 151

9.1.2 Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen der Javaneraffen ... 158

9.1.3 Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen der Javaneraffen... 160

9.1.4 Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen der Rhesusaffen ... 162

9.1.5 Übersicht über die an AE verstorbenen Javaner- und Rhesusaffen ... 164

9.2 Göttinger Mischung II ... 165

9.3 Serologie (Gesamtlarven-ELISA) ... 165

9.3.1 Lösungen, Puffer und Reagenzien ... 165

9.3.2 Formel zur Berechnung des „cutoff“ sowie des Index: ... 166

9.4 Protokolle für die Histologie ... 166

9.4.1 Phosphatpuffer ... 166

9.4.2 Fixierlösung ... 167

9.4.3 Paraffineinbettung ... 167

9.4.4 Histochemische Verfahren und histologische Färbungen von Paraffinschnitten ... 167

9.4.4.1 Hämalaun-Eosin-Färbung ... 167

9.4.4.2 Periodic Acid Schiff (PAS)-Reaktion ... 168

9.4.4.3 Amyloid-Färbung mit Kongorot ... 169

9.4.5 Protokoll für die Immunhistochemie ... 170

9.5 Primer und Reagenzien für die PCR ... 171

9.6 Chemikalien und Puffer für die Agarosegelelektrophorese ... 171

9.7 Klonierung ... 172

9.7.1 Medien, Puffer und Reagenzien ... 172

9.7.2 Bakterienstamm ... 173

(11)

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Entwicklungszyklus von E. multilocularis (nach GOTTSTEIN 1992). ... 8

Abb. 2: Schematische Darstellung des ELISA zum Nachweis von IgG-Antikörpern gegen das Gesamtlarvenantigen von E. multilocularis (nach BLANKENBURG 2004). ... 32

Abb. 3: Westgelände des Deutschen Primatenzentrums. ... 48

Abb. 4: Ostgelände des Deutschen Primatenzentrums. ... 48

Abb. 5: Sonographie der Leber eines Javaneraffe (12331). ... 50

Abb. 6 : MRT-Aufnahmen eines Javaneraffen. ... 51

Abb. 7: CT-Aufnahme und Sektionssitus eines Javaneraffen. ... 51

Abb. 8: Verlauf der Konzentration der Antikörper gegen E. multilocularis bei vier Tieren zwischen 2008 und 2013 zur exemplarischen Veranschaulichung der verschiedenen beobachteten Verläufe. ... 59

Abb. 9: Makroskopisches Erscheinungsbild der AE in der Leber bei verschiedenen Makaken. ... 65

Abb. 10: Makroskopisches Erscheinungsbild der AE in diversen Organen bei verschiedenen Makaken. ... 66

Abb. 11: Histologische Merkmale der AE bei Makaken (I). ... 73

Abb. 12: Histologische Merkmale der AE bei Makaken (II). ... 74

Abb. 13: Histologische Merkmale der AE bei Makaken (III). ... 75

Abb. 14: Histologische Merkmale der AE bei Makaken (IV). ... 76

Abb. 15: Histologische Merkmale der AE bei Makaken (V). ... 77

Abb. 16: Immunhistochemische Merkmale der AE bei Makaken. ... 78

Abb. 17: Ergebnis der Sequenzierung des aus dem Gewebe eines der an AE erkrankten Makaken isolierten, durch PCR amplifizierten und in den pDrive cloning vector ligierten 250 bp langen Fragmentes ... 80

Abb. 18: Verlauf der anti-Em-14-3-3-Antikörperkonzentration bei dem ersten vakzinierten Rhesusaffen (13698) über einen Zeitraum von etwa 13 Monaten nach Erstimmunisierung. ... 83

Abb. 19: Verlauf der anti-Em-14-3-3-Antikörperkonzentration bei den vier vakzinierten Rhesusaffen vor und nach Immunisierung sowie bei dem Kontrolltier 13703 ... 85

Abb. 20: Aufnahmen der Fotofallen an verschiedenen Lokalisationen des DPZ-Geländes. ... 87

(12)

(13)

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Übersicht über die an AE verstorbenen Rhesus- und Javaneraffen

sowie die jeweils durchgeführten Untersuchungen. ... 34 Tabelle 2: Übersicht über die für die Impfstudie mit rekombinantem

Em 14-3-3-Antigen ausgewählten Versuchstiere und die jeweils

verwendete Impfstoffzusammsetzung. ... 44 Tabelle 3: Impfschema und jeweils durchgeführte Untersuchungen und

Behandlungen der Tiere der Gruppe 1 und 2. ... 46 Tabelle 4: Übersicht über die 9 Rhesusaffen, deren Serum in der

Screeninguntersuchung einmalig oder mehrmals einen eindeutig

serologisch positiven Befund aufwies. ... 56 Tabelle 5: Übersicht über die 16 Javaneraffen, deren Serum in der

Screeninguntersuchung einmalig oder mehrmals einen eindeutig

serologisch positiven Befund aufwies. ... 58 Tabelle 6: Übersicht über die serologische Untersuchung der an AE

verstorbenen Makaken mittels Gesamtlarven-ELISA. ... 60 Tabelle 7: Ergebnisse der serologischen Untersuchung von fünf verstorbenen

Tieren ohne Leberläsionen. ... 61 Tabelle 8: Ergebnisse der PCR-Untersuchungen des Gewebes

ausgewählter an AE verstorbener Makaken. ... 80 Tabelle 9: Ergebnisse der serologischen Screeninguntersuchung

der Altweltaffen des DPZ. ... 151 Tabelle 10: Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen der serologisch

positiven bzw. an AE verstorbenen weiblichen Javaneraffen mit Angabe von Referenzwerten nach SCHUURMAN et al.

(2005) und *KOGA et al. (2005).. ... 158 Tabelle 11: Ergebnisse der hämatologischen Untersuchungen der serologisch

positiven bzw. an AE verstorbenen männlichen Javaneraffen mit Angabe von Referenzwerten nach SCHUURMAN et al.

(2005) und *KOGA et al. (2005). ... 159 Tabelle 12: Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen der

serologisch positiven bzw. an AE verstorbenen weiblichen Javaneraffen mit Angabe von Referenzwerten nach

SCHUURMAN et al. (2005). ... 160

(14)

Tabelle 13: Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen der serologisch positiven bzw. an AE verstorbenen männlichen Javaneraffen mit Angabe von Referenzwerten

nach SCHUURMAN et al. (2005). ... 161 Tabelle 14: Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen

der an AE verstorbenen weiblichen Rhesusaffen

(dunkelgrau unterlegt) mit Angabe von Referenzwerten

nach CHEN et al. (2009). ... 162 Tabelle 15: Ergebnisse der klinisch-chemischen Serumuntersuchungen

der serologisch positiven männlichen Rhesusaffen mit Angabe

von Referenzwerten nach CHEN et al. (2009). ... 163 Tabelle 16: Übersicht über die 22 zwischen 1994 und 2013 an AE

verstorbenen Javaner- (M.f.) und Rhesusaffen (M.m.) sowie die jeweils betroffenen Organe und Ergebnisse

der durchgeführten Untersuchungen. ... 164

(15)

Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung

ABTS 2,2'-Azino-di-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonic acid) di- ammonium salt

AE Alveoläre Echinokokkose ALT Alaninaminotransferase AP Alkalische Phosphatase AST Aspartataminotransferase

AT Adenin, Thymin

BALT Bronchial associated lymphoid tissue BCG Bacillus Calmette-Guérin

bildg. V. bildgebende Verfahren

BLAST Basic Local Alignment Search Tool bzw. beziehungsweise

°C Grad Celsius

ca. circa

CD cluster of differentiation

cm Zentimeter

CT Computertomographie DNA Desoxyribonukleinsäure dNTP Desoxynukleotidtriphosphat DPZ Deutsches Primatenzentrum

E. Echinococcus

EDTA Ethylendiamintetraacetat

ELISA Enzyme-linked immunosorbent assay et al. und Mitarbeiter

Fa. Firma

FLASH Fast Low-Angle Shot (schnelle Bildgebung beim MRT) forw. forward

g Gramm

GC Guanin, Cytosin

GGT Gammaglutamyltransferase

Gr. Gruppe

gw grenzwertig

h Stunde

Hb Hämoglobin

H.&E. Hämalaun-Eosin

HK Hämatokrit

(16)

HLA human leukocyte antigen

HRP Horseradish peroxidase (Meerrettich-Peroxidase)

H2O Wasser

Ig Immunglobulin

IHC Immunhistochemie

IL Interleukin

IUCN International Union for Conservation of Nature and Natural Resources

Kap. Kapitel

kb Kilobasen (1000 Basenpaare eines DNA-Stranges)

kg Kilogramm

KGW Körpergewicht

klin. klinisch

km Kilometer

Ktrl. Kontrolltier LB (Medium) lysogeny broth

m männlich / Meter

M (mM; µM) molar (millimolar; micromolar) MCH Mean corpuscular hemoglobin MCV Mean corpuscular volume MDP Muramyl Dipeptid

M.f. Macaca fascicularis (Javaneraffe)

mg Milligramm

Mg Magnesium

MHC Major histocompatibility complex

MHz Megahertz

Min. Minute

ml Milliliter

M.m. Macaca mulatta (Rhesusaffe)

mm Millimeter

MRT Magnetresonanztomographie

µg Mikrogramm

µl Mikroliter

µm Mikrometer

NaCl Natriumchlorid

NCBI National Center for Biotechnology Information

neg negativ

ng Nanogramm

nm Nanometer

(17)

PAS Periodic-Acid-Schiff

Patho. Us. pathologische Untersuchung PBS Phosphat-Buffered Saline PCR Polymerase Chain Reaction

PET Positronen-Emissions-Tomographie P.h. Papio hamadryas (Mantelpavian)

pmol Picomol

PNM P = parasitic mass in the liver, N = involvement of neighbouring organs, M = metastasis

pos positiv

Res. Resultat

rev. Reverse

RNA Ribonukleinsäure rpm revolutions per minute

RT Raumtemperatur

SABC Streptavidin-Biotin-Complex SDS sodium dodecyl sulfate

Sek. Sekunde

SIV simian immunodeficiency Virus SOB (Medium) super optimal broth

SOC (Medium) SOB plus 20 mM Glucose

spp. Spezies

SRV simian retrovirus

STLV-1 simian T-cell lymphotropic virus type I

Tab. Tabelle

TBE Tris-Borat-EDTA-Puffer TNF-α Tumornekrosefaktor α TNM Tumor-Node-Metastasis

U Units

u.a. unter anderem

US Ultraschall

USA United States of America UV ultraviolettes Licht

V Volt

w weiblich

WHO World Health Organisation z.B. zum Beispiel

ZNS zentrales Nervensystem

z.T. zum Teil

(18)

(19)

1 Einleitung

Die alveoläre Echinokokkose (AE) gilt als gefährlichste parasitäre Zoonose in Mitteleuropa, die durch das zweite Larvenstadium des kleinen Fuchsbandwurmes Echinococcus (E.) multilocularis hervorgerufen wird. Die AE ist gekennzeichnet durch einen schleichend-progredienten Krankheitsverlauf und verläuft unbehandelt in der Regel letal (ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001).

Akzidentelle Zwischenwirte für E. multilocularis sind neben dem Menschen auch verschiedene nicht-humane Primatenspezies, die durch die Infektion mit Eistadien des Parasiten ebenfalls ein schweres Krankheitsbild entwickeln können, das der humanen AE gleicht (RIETSCHEL u. KIMMIG 1994; REHMANN et al. 2003; BACCIARINI et al. 2004; TAPPE et al. 2007).

Auch am Deutschen Primatenzentrum (DPZ) häufen sich die Fälle spontan auftretender AE. Zwischen 1994 und 2013 sind im Bestand der durchschnittlich 250 Rhesusaffen (Macaca mulatta) und 35 Javaneraffen (Macaca fascicularis) des DPZ 22 AE-bedingte Todesfälle aufgetreten, darunter dreizehn Javaneraffen sowie neun Rhesusaffen.

Ein Ziel der vorliegenden Arbeit ist die pathomorphologische Charakterisierung der mit der AE einhergehenden Läsionen bei den Javaner- und Rhesusaffen sowie der Vergleich des Krankheitsbildes beim Menschen. Im Mittelpunkt stehen hierbei systematische histopathologische Untersuchungen, die in ausgewählten Fällen durch molekularbiologische Erregernachweise ergänzt werden.

Da die AE nahezu klinisch inapparent verläuft, und infizierte Tiere daher bislang erst in weit fortgeschrittenen Erkrankungsstadien erkannt werden konnten, liegt ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit auf der Evaluierung diagnostischer und prophylaktischer Möglichkeiten. Daher wurde ein serologischer Test bei lebenden Tieren mittels ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) etabliert, dessen prospektive Aussagekraft hinsichtlich der Unterscheidung infizierter und nicht infizierter nicht-humaner Primaten beurteilt werden sollte.

Analog zur Humanmedizin, in der eine auf verschiedenen Methoden basierende Diagnostik zur Bestätigung der AE empfohlen wird (BRUNETTI et al. 2010), sollten die serologischen Befunde durch weitere Untersuchungsmethoden wie bildgebende Verfahren und hämatologische Untersuchungen ergänzt werden.

Zudem fließen in diese Arbeit die Ergebnisse eines durchgeführten Pilotprojektes zur Impfung von Rhesusaffen mit einem rekombinanten E. multilocularis-Antigen ein, wobei ein besonderes Augenmerk auf die Sicherheit und Immunogenität des Impfstoffes gelegt wird.

(20)

Zusammenfassend dienen daher die Untersuchungen dem Ziel

a) einer umfassenden morphologischen Charakterisierung der AE bei Makaken mit Etablierung diagnostischer Möglichkeiten am Sektionsgut,

b) Etablierung und Durchführung ätiologischer Diagnostikmethoden am lebenden Tier und

c) Evaluierung prophylaktischer Maßnahmen zur Prävention, wobei der Schwerpunkt auf der Beurteilung einer Testvakzine liegt.

(21)

2 Literaturübersicht

2.1 Untersuchte Makakenspezies

2.1.1 Systematik und Vorkommen von Makaken

Makaken sind neben dem Menschen die weltweit am weitesten verbreitete Primatengattung. Ihr Verbreitungsgebiet umfasst neben großen Teilen Asiens auch Nordwest-Afrika, wo der Berberaffe (Macaca sylvanus) beheimatet ist. Derzeit sind 21 Makakenspezies bekannt. Sowohl der Javaneraffe (Macaca fascicularis) als auch der Rhesusaffe (Macaca mulatta), die beiden Spezies, auf die hier eingegangen werden soll, gehören zur Gattung der Makaken innerhalb der Familie der Cercopithecidae und der Unterfamilie der Cercopithecinae (Backentaschenaffen). Beide Spezies gehören der M. fascicularis-Speziesgruppe an (FALK 2000; GEISSMANN 2003; REDMOND 2008; ZINNER et al. 2013). Einige Makakenarten, unter ihnen auch Rhesus- und Javaneraffen, haben sich als Kulturfolger etabliert und erreichen hohe Bestandsdichten in von Menschen besiedelten Gegenden (GEISSMANN 2003). Der Javaneraffe ist die am weitesten südöstlich verbreitete Makakenspezies (GEISSMANN 2003) mit Populationen auf den Inseln Südostasiens und dem asiatischen Festland. Er ist auf den Philippinen, in Malaysia, Indonesien, Burma, Indien, Vietnam, Kambodscha und Thailand anzutreffen (GROVES 2001). Rhesusaffen sind auf dem asiatischen Festland beheimatet; sie kommen von Afghanistan bis Indien und Thailand bis Südchina vor (ROWE 1996; SMITH u. MCDONOUGH 2005).

2.1.2 Javaneraffen (Macaca fascicularis)

Basierend auf morphologischen Merkmalen werden innerhalb der Art Macaca fascicularis derzeit zehn Subspezies unterschieden (ZINNER et al. 2013).

Javaneraffen sind tagaktiv und primär arboreal mit bevorzugter Nutzung der unteren Baumkronenschicht (GEISSMANN 2003). Ihr natürliches Habitat umfasst Primär-, Sekundär- und Küstenwald, ebenso wie sumpf- und flussnahe Wälder in bis zu 2000 m Höhe mit einem Streifgebiet von bis zu 200 ha. Der Habitatverlust durch anthropogene Einflüsse führt dazu, dass vielerorts auch urbane Lebensräume besiedelt werden, in denen vom Menschen kultivierte Feldfrüchte eine zusätzliche Nahrungsquelle darstellen. Dieser Umstand führt zu Konflikten mit dem Menschen, was neben der Abholzung tropischer Wälder die Hauptbedrohung für den Javaneraffen darstellt (ROWE 1996; FALK 2000; MUKHERJEE u. ALFRED 2011; ZINNER et al. 2013).

Außerdem ist eine Gefährdung durch illegale Wildfänge für den internationalen Handel im Zuge der biomedizinischen Forschung nicht auszuschließen; dennoch wird

(22)

der Javaneraffe in der Roten Liste gefährdeter Arten der IUCN gegenwärtig als ungefährdet („least concern“) eingestuft (ZINNER et al. 2013).

Neben dem charakteristischen kronenartigen Haarschopf auf dem Kopf ist ein weiteres typisches Merkmal von Javaneraffen der Schwanz, der in etwa der Kopf-Rumpf-Länge der Tiere entspricht oder diese sogar übersteigt. Weibliche Tiere wiegen zwischen 2,5 und 5,7 kg, männliche zwischen 4,7 und 8,3 kg (ROWE 1996).

Javaneraffen sind zwar omnivor, ernähren sich jedoch überwiegend von Früchten;

daneben setzt sich ihre Diät aus anderen Pflanzenbestandteilen und tierischer Beute, wie beispielsweise Krabben (siehe englische Bezeichnung „crab-eating macaque“) zusammen (ROWE 1996; GEISSMANN 2003).

Javaneraffen leben in gemischt-geschlechtlichen Gruppen, die 10 bis 100 Individuen umfassen können, wobei sich häufig Untergruppen bilden. Die weiblichen Nachfahren verbringen ihr weiteres Leben in der Gruppe, während Männchen ihre Geburtsgruppe verlassen. Die Hierarchie ist weniger durch die Dominanz von Männchen geprägt als bei anderen Makaken-Spezies. Vielmehr existiert eine Rangordnung zwischen den weiblichen Tieren und unter den Männchen (ROWE 1996; VAN SCHAIK et al. 1996;

ZINNER et al. 2013).

2.1.3 Rhesusaffen (Macaca mulatta)

Rhesusaffen besiedeln verschiedenste Habitate von Meeresniveau auf bis zu 3000 m Höhe. Hierzu gehören neben Sekundärwäldern sommergrüne Wälder, Nadelwälder sowie Fluss- und Magrovenwälder. Daneben kommen die Tiere auch als Kommensalen in menschlichen Siedlungen vor. So lebt beispielsweise in Indien die Hälfte der gesamten Rhesusaffenpopulation in Dörfern und Städten; ein Umstand, der regelmäßig zu Konflikten mit dem Menschen führt. Rhesusaffen sind eine tagaktive, überwiegend bodenlebende und teilweise baumlebende Spezies mit einer Reviergröße zwischen 0,01 und 400 ha. Ihre Diät setzt sich sich überwiegend aus pflanzlicher Nahrung zusammen, gelegentlich ergänzt durch kleine wirbellose Tiere (ROWE 1996;

MUKHERJEE u. ALFRED 2011; ZINNER et al. 2013).

Rhesusaffen besitzen bräunliches Fell mit einer helleren Fellfärbung des unteren Körperdrittels. Das Gewicht weiblicher Tiere liegt zwischen 4,4 und 10,9 kg, männliche Tiere wiegen zwischen 5,6 und 10,9 kg. Rhesusaffen erreichen die Geschlechtsreife mit 42 - 48 Monaten bei einer Lebenserwartung von 29 Jahren.

Weibchen zeigen während des Östrus eine Rotfärbung ihres Gesäßes (ROWE 1996).

Die Tiere leben in gemischtgeschlechtlichen Gruppen mit 10 bis 90 Individuen, wobei

(23)

Männchen sind zwar dominant gegenüber den Weibchen, bewegen sich jedoch am Rande der Gruppe und wechseln diese alle paar Jahre. Rhesusaffen gelten als aggressive Spezies, daher umfasst ihre Mimik und Gestik ein breites Repertoire an Droh- und Unterwerfungsgebärden (ROWE 1996; MUKHERJEE u. ALFRED 2011).

In der Roten Liste gefährdeter Arten der IUCN werden Rhesusaffen als ungefährdete Art („least concern“) eingestuft; allerdings stellt der Habitatverlust und der damit einhergehende Konflikt mit dem Menschen eine anhaltende Bedrohung für die Tiere dar (ZINNER et al. 2013).

2.2 Der kleine Fuchsbandwurm Echinococcus multilocularis

2.2.1 Taxonomie, Biologie und epidemiologische Aspekte

Taxonomisch zählt die Gattung Echinococcus zur Familie der Taeniidae innerhalb der Klasse der Cestoda (Bandwürmer) und umfasst nach derzeitigem Kenntnisstand neun verschiedene Bandwurmspezies. Hierzu zählen neben E. multilocularis, E. granulosus, E. vogeli, E. oligarthra und E. shiquicus die Arten E. ortleppi, E. equinus, E.

canadensis sowie E. felidis, wobei die vier letztgenannten Arten ursprünglich als Genotypen bzw. Subspezies von E. granulosus galten. Allen neun Spezies ist gemeinsam, dass ihr Lebenszyklus zwei Säugetierarten beinhaltet, es sich also um heteroxene Parasiten handelt. Diese beiden Säugetierspezies stehen in einem Jäger- Beute Verhältnis; während Carnivore als Endwirte für adulte Bandwürmer dienen, stellen herbivore Beutetiere die Zwischenwirte dar, in denen sich die Larven (Metacestoden) entwickeln. Neben dem Fuchsbandwurm E. multilocularis stellen auch die anderen genannten Spezies Zoonoseerreger dar, lediglich von E. felidis, E.

shiquicus und E. equinus sind bislang keine Fälle von menschlichen Infektionen bekannt (ECKERT u. DEPLAZES 2004; NAKAO et al. 2013).

Adulte Exemplare von E. multilocularis besitzen an ihrem Vorderende ein spezielles Anheftungsorgan, den sogenannten Skolex, an dem sich vier Saugnäpfe sowie das Rostellum mit doppeltem Hakenkranz befinden. Dieses Organ ermöglicht dem Parasiten die Anheftung in den Lieberkühn Krypten im Dünndarm des Endwirtes (THOMPSON u. MCMANUS 2001; ECKERT et al. 2005). Die Adultstadien von E.

multilocularis sind maximal 4 mm lang; der Körper oder Strobila gliedert sich typischerweise in fünf Proglottiden (Segmente) mit einem vor der Gliedmitte gelegenen Genitalporus und einem sackförmigen Uterus, welcher bis zu 200 Eier enthält (ECKERT 1996; ECKERT et al. 2005). Diese graviden Proglottiden beziehungsweise freien Eier gelangen mit dem Kot des Endwirtes in die Umwelt. Die Eier können von natürlichen Zwischenwirten (Nagetiere und Insektivore), jedoch auch versehentlich von Menschen und anderen akzidentellen Wirten peroral aufgenommen

(24)

werden. Im Gegensatz zu natürlichen Zwischenwirten kommt den akzidentellen Wirten im Entwicklungszyklus des Parasiten keine Bedeutung zu – sie stellen gewissermaßen eine biologische Sackgasse für den Fuchsbandwurm dar (ECKERT 1996; ZHANG u. MCMANUS 2006). Neben Menschen und nicht-humanen Primaten können auch verschiedene andere Spezies als akzidentelle Wirte an einer AE erkranken. Hierzu zählen neben Pferden, Nutria, Haus- und Wildschweinen auch Hunde, wobei letztere sowohl als Endwirt als auch als Zwischenwirt fungieren können (WORBES et al. 1989; PFISTER et al. 1993; DEPLAZES et al. 1997; HALLER et al.

1998; DEPLAZES u. ECKERT 2001; ECKERT u. DEPLAZES 2004; PEREGRINE et al. 2012; UENO et al. 2012; BÖTTCHER et al. 2013).

Die 30 bis 40 µm großen Eier enthalten bereits das erste Larvenstadium (Oncosphäre), welches durch die keratinisierte Embryophore äußerst widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen ist. So bleibt die Infektiosität der Eier beispielsweise zwischen +4

°C und +15 °C bei feuchter Umgebung bis zu einem Jahr erhalten. Erst bei Temperaturen unterhalb von -70 °C über einen Zeitraum von mindestens 4 Tagen werden die Eier sicher abgetötet. Auch gegenüber Trockenheit sind die Eier von E.

multilocularis empfindlich; Versuche zeigten, dass sie bei 27 % relativer Luftfeuchte und +25 °C ihre Infektiosität innerhalb von 24 Stunden verlieren (VEIT et al. 1995;

ECKERT 1996; THOMPSON u. MCMANUS 2001).

Nach der oralen Aufnahme von Eiern kommt es im Zwischenwirt zur Auflösung der keratinisierten, das Ei umgebenden Embryophore im sauren Milieu des Magens. Im alkalischen Dünndarmmilieu schlüpft anschließend die Oncosphäre (Erstlarve) aus der Oncosphärenmembran. Diese Erstlarve penetriert mithilfe histolytischer Enzyme die Dünndarmmukosa und gelangt mittels hämatogener beziehungsweise lymphogener Verbreitung in die Leber, in der sich das zweite Larvenstadium (Metacestode) entwickelt. Dabei handelt es sich um ein Konglomerat mikroskopisch kleiner, bis maximal 2 cm großer Finnenbläschen mit einer inneren Germinativschicht sowie einer äußeren Laminarschicht. Von den primären Finnenbläschen ausgehend infiltrieren feine Ausläufer von maximal 10 µm Durchmesser wurzelartig das Lebergewebe.

Innerhalb dieser Ausläufer kommt es schließlich zur Bildung sogenannter Brutkapseln, in denen innerhalb von 2 – 4 Monaten die sogenannten Protoscolices (Kopf-anlagen) durch asexuelle Knospung entstehen können. Die Protoscolices stellen wiederum das infektiöse Stadium für den Endwirt dar, welcher sich durch das Verzehren des Zwischenwirtes infiziert. Im Dünndarm des Endwirtes wächst schließlich aus den Protoscolices eine neue Bandwurmgeneration heran, die bereits nach 26 – 28 Tagen infektionstüchtige Eier produzieren kann. Die Ausscheidung der Eier hält nur wenige Wochen an; die Lebensdauer des adulten Parasiten im Endwirt wird auf etwa 5

(25)

THOMPSON u. MCMANUS 2001; ECKERT et al. 2005). Eine schematische Darstellung des Entwicklungszyklus von E. multilocularis findet sich in Abbildung 1.

Es wird angenommen, dass der Großteil der Biomasse des Fuchsbandwurmes innerhalb eines sylvatischen Zyklus anzutreffen ist. In Mitteleuropa ist der Rotfuchs (Vulpes vulpes) der Hauptendwirt für E. multilocularis, während als Zwischenwirte insbesondere die Feldmaus (Microtus arvalis) und die Schermaus (Arvicola terrestris) von Bedeutung sind (ROMIG et al. 1999; ITO et al. 2003a; ROMIG et al. 2006a).

Daneben haben sich aber auch andere Nagetierspezies wie die Bisamratte (Ondatra zibethicus), die Schneemaus (Microtus nivalis), die Kurzohrmaus (Pitymys subterraneus) sowie die Rötelmaus (Clethrionomys glareolus) und die Hausmaus (Mus musculus) als Träger von E. multilocularis erwiesen (ECKERT et al. 2001b;

ECKERT et al. 2001c).

Obwohl es sich bei der AE des Menschen nach wie vor um eine seltene Erkrankung handelt (KERN et al. 2003), ist in endemischen Gebieten Europas in den letzten Jahren ein Anstieg der jährlichen Inzidenz der AE zu beobachten. So hat diese sich beispielsweise in der Schweiz von durchschnittlich 0,1 pro 100.000 Einwohnern (1993-2000) auf 0,26 pro 100.000 Einwohner (2001-2005) mehr als verdoppelt. Da die Zeit zwischen dem Anstieg der Fuchspopulationsgröße und dem Anstieg der Inzidenz der AE beim Menschen etwa der Inkubationszeit der AE von 10-15 Jahren entspricht, wird ein direkter Zusammenhang zwischen beiden Ereignissen für plausibel gehalten (SCHWEIGER et al. 2007; MORO u. SCHANTZ 2009). Auch andere Autoren betonen das Infektionsrisiko des Menschen durch den Rotfuchs (GOTTSTEIN 2005;

MORO u. SCHANTZ 2009; JANKO et al. 2011). Neben der direkten Übertragungsmöglichkeit durch in menschlichen Siedlungen abgesetzte Fuchslosung (KÖNIG et al. 2008; JANKO et al. 2011) repräsentieren auch Haushunde (Canis familiaris) und -katzen (Felis catus), die infizierte Nagetiere fressen, laut verschiedener Autoren ein Bindeglied zum synanthropen Zyklus. Sie können als solche im Falle einer intestinalen Infektion mit dem Fuchsbandwurm ebenfalls ein Infektionsrisiko für den Menschen darstellen (ECKERT et al. 2001b; ITO et al. 2003a;

ROMIG et al. 2006a). Allerdings kommt den domestizierten Carnivoren je nach epidemiologischer Situation in verschiedenen endemischen Gebieten offenbar eine unterschiedlich wichtige Rolle bei der Übertragung von E. multilocularis auf den Menschen zu (RAUSCH et al. 1990; CRAIG et al. 1992; ECKERT 1996; ECKERT et al. 2001b; ROMIG 2003). Von einigen Autoren werden weitere potentielle Infektionsquellen für den Menschen, wie das Verzehren kontaminierter Wildfrüchte und Pilze oder das Abschlucken eingeatmeter E. multilocularis Eier zusammen mit aufgewirbeltem Staub (z.B. während der Heuernte), für möglich gehalten (SEITZ u.

FROSCH 1994; LUCIUS u. BILGER 1995; STAUBACH et al. 2001; KERN et al.

2003; KERN et al. 2004).

(26)

Abb. 1: Entwicklungszyklus von E. multilocularis (nach GOTTSTEIN 1992). 1: der Rotfuchs als wichtigster Endwirt; 1a und 1b: weitere potentielle Endwirte wie Haushund und -katze können ebenfalls den adulten Bandwurm beherbergen; 2: gravide Proglottis; 3: Ei mit Oncosphäre als Infektionsquelle für natürliche Zwischenwirte (Nager, 4) und akzidentelle Zwischenwirte (Mensch, 4a); die Leber ist Hauptzielorgan; 5a: fertile Metacestoden in der Leber des natürlichen Zwischenwirtes; 5b: einzelnes Vesikel mit Laminar- und Germinativschicht, Brutkapseln und Protoscolices.

2.2.2 Die epidemiologische Situation in Südniedersachsen

Weltweit ist der kleine Fuchsbandwurm auf die gemäßigten und kalten Klimazonen der nördlichen Hemisphäre beschränkt und stellt dort den gefährlichsten parasitären Zoonose-Erreger dar (ECKERT et al. 2001a; ECKERT et al. 2001c; ROMIG 2003).

Das Verbreitungsgebiet von E. multilocularis umfasst in Mitteleuropa neben Regionen in Frankreich, Belgien, der Schweiz, Österreich und Dänemark auch Gebiete in Deutschland. Im Gegensatz zu Bundesländern wie beispielsweise Bayern, wo eine Prävalenz zwischen 33 % (KÖNIG et al. 2005; KÖNIG u. ROMIG 2010) und 44 % (NOTHDURFT et al. 1995) zu verzeichnen ist, galten die nördlichen Bundesländer Deutschlands als Gebiet mit einer eher niedrigen Infektionsrate der Füchse mit E.

multilocularis (ROMIG et al. 2006a) bzw. als fuchsbandwurmfreies Gebiet (VON KEYSERLINGK-EBERIUS 2008). So wurde Ende der 1980er Jahre angenommen, dass sich das Verbreitungsgebiet des Fuchsbandwurmes in Europa neben

(27)

hauptsächlich an der historisch dokumentierten Inzidenz der AE des Menschen (ROMIG 2003). In den darauffolgenden Jahren zeigten jedoch verschiedene Untersuchungen, in deren Fokus nun in erster Linie Füchse standen, dass sich das Verbreitungsgebiet des Fuchsbandwurmes innerhalb Europas in den letzten Jahrzehnten deutlich vergrößert hat (LUCIUS u. BILGER 1995; ROMIG et al. 1999;

ECKERT et al. 2001c; ROMIG 2003; TORGERSON u. BUDKE 2003).

So erbrachte eine flächendeckende Untersuchung von 426 Rotfüchsen in Südniedersachsen zwischen November 1991 und März 1992 insbesondere in den Landkreisen Göttingen und Northeim eine hohe Prävalenz von 60,2 % beziehungsweise 49,9 % der untersuchten Füchse, während die Prävalenzen in den angrenzenden Landkreisen wie Osterode am Harz (22,5 %), Holzminden (28,0 %) und Hildesheim (21,9 %) signifikant niedriger waren. Eine derartig hohe Befallsextensität ist mit der in bekannten hochendemischen Gebieten Süddeutschlands vergleichbar und wird unter anderem auf eine vergleichsweise große lokale Fuchspopulation sowie stabile Zwischenwirtpopulationen zurückgeführt (WORBES 1992; WELZEL et al.

1995). So lag die Anzahl der Fuchsgehecke im Landkreis Göttingen auch im Jahr 2009 laut Landesjagdbericht bei 0,51 bis 1,0 pro Quadratkilometer bejagbare Fläche und gehört damit neben Northeim zu den Landkreisen mit hoher Geheckdichte. Dies spiegelt sich auch in der vergleichsweise großen Jagdstrecke des Jahres 2009 von 1905 Füchsen im Landkreis Göttingen und 2216 Füchsen im Landkreis Northeim wider, während beispielsweise im Landkreis Osterode am Harz lediglich 627 erlegt wurden (STRAUß et al. 2010).

Von KEYSERLINGK-EBERIUS stellte in drei Untersuchungsperioden (1991-1994;

1995-1997 und 2003-2005) ebenfalls ein deutliches Nord-Süd-Gefälle innerhalb Niedersachsens fest, mit signifikant höheren Prävalenzen von bis zu 60 % der untersuchten Füchse in den südlichen Landkreisen im Vergleich zu den übrigen Landesteilen. Auch in dieser Untersuchung konnte gezeigt werden, dass unter anderem Northeim und Göttingen zu den hochendemischen Landkreisen zählen, wobei im Landkreis Northeim zudem ein Anstieg der Befallsraten zu verzeichnen war (VON KEYSERLINGK-EBERIUS 2008).

Diese Daten belegen, dass es sich bei den südniedersächsischen Landkreisen um ein Hochrisikogebiet handelt, welches durch eine stabile Präsenz von E. multilocularis in der Rotfuchspopulation gekennzeichnet ist. Mehrjährige Untersuchungen zeigten, dass dieses Hochrisikogebiet zunächst aus umschriebenen Einzelarealen bestand, sich jedoch auf ein mehrere Landkreise umfassendes, zusammenhängendes Areal ausweitete (BERKE et al. 2008; VON KEYSERLINGK-EBERIUS 2008).

Ob sich das Verbreitungsgebiet von E. multilocularis innerhalb Mitteleuropas tatsächlich vergrößert hat oder ob bislang unbekannte Endemiegebiete aufgrund umfassenderer Untersuchungen erst nach und nach entdeckt werden, ist nicht mit

(28)

Sicherheit zu beantworten (ECKERT et al. 2000; GOTTSTEIN 2000; TACKMANN et al. 2001; ECKERT u. DEPLAZES 2004). In jedem Fall besteht die Sorge, dass verschiedene Faktoren zu einem erhöhten Infektionsrisiko für den Menschen und in dessen Obhut gehaltene Tiere führen (ECKERT et al. 2000). Einer dieser Faktoren ist die vielerorts zu beobachtende Zunahme der Fuchspopulationsgröße, welche wiederum auf die erfolgreiche Tollwutbekämpfung durch Immunisierung der Füchse zurückzuführen ist (ROMIG et al. 1999; BELLEBAUM 2003; ITO et al. 2003a;

ROMIG 2003; KÖNIG et al. 2008). Ein weiterer epidemiologisch relevanter Aspekt ist die Besiedlung urbaner Lebensräume durch den Fuchs, welche vor allem durch anthropogene Nahrungsquellen attraktiv für die Tiere sind (ROMIG 2003; ROMIG et al. 2006b; JANKO et al. 2011; KÖNIG et al. 2012). Darüber hinaus ist in verschiedenen Regionen eine Zunahme der Prävalenz des Fuchsbandwurmes beim Rotfuchs zu beobachten (ROMIG 2003; GOTTSTEIN 2005; KÖNIG et al. 2005;

SCHWEIGER et al. 2007).

Die Anzahl an das Robert Koch-Institut (RKI) gemeldeter Fälle von AE beim Menschen in Niedersachsen lag dennoch bislang zwischen 2001 und 2013 zwischen null und zwei Fällen pro Jahr, während die Anzahl der Neuerkrankungen in Bayern im selben Zeitraum bei durchschnittlich 8 Fällen pro Jahr lag (ROBERT KOCH- INSTITUT 2013), wobei allerdings Schätzungen zufolge eine dreifach höhere Inzidenz anzunehmen ist (JORGENSEN et al. 2008).

2.2.3 Die alveoläre Echinokokkose des Menschen 2.2.3.1 Pathogenese und Klinik

In Europa liegt das Durchschnittsalter von AE-Patienten zum Zeitpunkt der Diagnosestellung bei 60 Jahren, in Japan bei 50 Jahren. Deutliche Unterschiede bezüglich des Geschlechterverhältnisses sind bei der AE nicht zu beobachten (ECKERT et al. 2001a).

Die Infektion des Menschen erfolgt durch die versehentliche Aufnahme infektionstüchtiger Eier von E. multilocularis (KERN et al. 2003). Im Dünndarm wird aus dem abgeschluckten Ei die sogenannte Onkosphäre freigesetzt, die die Darmwand mithilfe gerichteter amöboider Bewegungen sowie proteolytischer Enzyme penetriert.

Mithilfe noch unbekannter Mechanismen gelingt es der Onkosphäre, der Immunantwort zu entgehen und über Mesenterialvenen und Lymphgefäße in die Leber zu gelangen. Dort entwickelt sie sich zunächst zu einem bläschenförmigen Vesikel und umgibt sich mit einer PAS-positiven Laminarschicht, die sie nun auch gegenüber spezifischen immunologischen Effektormechanismen abschirmt. Durch Bildung von

(29)

granulomatöser Entzündungsherd, begleitet von einer wirtseigenen Fibrogenese und Kollagenese. Diese raumfordernde tumorartige Läsion schreitet solange voran, bis es zu Funktionsstörungen des befallenen Organs kommt. Bei einem Drittel der Patienten wird die AE erst bei medizinischen Untersuchungen festgestellt, bei der unspezifische Symptome wie Erschöpfung, Gewichtsverlust, Hepatomegalie oder auffällige Laborbefunde abgeklärt werden sollen. Bei einem weiteren Drittel der Patienten äußert sich die Erkrankung in cholestatischem Ikterus; ein anderes Drittel gibt Schmerzen im Oberbauch an (GOTTSTEIN et al. 1992; PAWLOWSKI et al. 2001; ECKERT u.

DEPLAZES 2004).

Im Gegensatz zur zystischen Echinokokkose ist im Rahmen der alveolären Echinokokkose die Bildung primär extrahepatischer Infektionen sehr selten. Bei 99,0

% der AE-Patienten mit nur einem involvierten Organ betreffen die Veränderungen die Leber, grundsätzlich kann jedoch jedes Gewebe infiziert werden. In den meisten Fällen ist der rechte Leberlappen betroffen; daneben wird aber auch häufig eine Einbeziehung des Leberhilus zusammen mit ein bis zwei Leberlappen beobachtet. In benachbarte oder weiter entfernte Organe gelangen die Metacestoden durch Infiltration oder Metastasierung; letztere ist auf Aussaat von Zellen der Germinativschicht auf dem Blut- oder Lymphweg zurückzuführen und tritt vornehmlich in fortgeschrittenen Erkrankungsstadien auf. Es wird angenommen, dass von den Ausläufern des Finnenbläschens abgelöste Zellverbände nach hämatogener Verbreitung zur Bildung von Fernmetastasen führen (DROLSHAMMER et al. 1973; REUTER et al. 2000b).

Fernmetastasen werden am häufigsten in der Lunge (AKINOGLU et al. 1991;

NISHIOKA et al. 1992; BRESSON-HADNI et al. 1996; REUTER et al. 2000b) und im Gehirn beobachtet (AMMANN u. ECKERT 1996; TUZUN u. HEKIMOGLU 1998; REUTER et al. 2000b; YANG et al. 2005). Seltenere Lokalisationen sind beispielsweise Skelettsystem (HONMA et al. 1982; MERKLE et al. 1997; REUTER et al. 2000b), Weichteilgewebe (MERKLE et al. 1997; REUTER et al. 2000b), Haut (BRESSON-HADNI et al. 1996) oder parenchymatöse Organe wie Milz, Pankreas und Nebenniere (HONMA et al. 1982; BRESSON-HADNI et al. 1991; LAMPL u.

HAMPERL 1992; AMMANN u. ECKERT 1996; REUTER et al. 2000b;

PAWLOWSKI et al. 2001). In Anlehnung an die Klassifikation hepatischer Neoplasien mithilfe des TNM-Systems (Tumor-Node-Metastasis) wurde von der WHO das PNM-System zur klinischen Klassifizierung der AE etabliert. Dieses umfasst drei Kategorien zur Beschreibung des anatomischen Ausmaßes der Erkrankung und bildet die Entscheidungsgrundlage für das therapeutische Vorgehen. P beschriebt die hepatische Lokalisation des Parasitengewebes, N die Einbeziehung benachbarter Organe und M potenziell vorhandene Metastasen, wobei insgesamt vier Stadien unterschieden werden (PAWLOWSKI et al. 2001; KERN et al. 2006).

(30)

Die AE zeichnet sich in der Regel durch eine asymptomatische Inkubationsphase von fünf bis fünfzehn Jahren aus, die in eine spontane Ausheilung oder in einen progressiven Verlauf münden kann. In der progressiven Phase können klinische Symptome auftreten, die auf großflächige parasitäre Infiltration der Leber beziehungsweise Beeinflussung wichtiger Organfunktionen zurückzuführen sind. Die initialen Symptome sind unspezifisch und umfassen neben abdominalem Schmerz, Ikterus, Hepatomegalie, Fieber und Anämie auch Gewichtsverlust und pleuralen Schmerz (AMMANN u. ECKERT 1996; ECKERT u. DEPLAZES 2004). Das proliferierende Metacestodengewebe ähnelt in seinem biologischem Verhalten dem einer malignen Neoplasie und führt schließlich zum Tode durch Leberversagen, bzw.

Invasion benachbarter Strukturen oder seltener durch raumfordernde Metastasen im Gehirn (WILSON u. RAUSCH 1980; GOTTSTEIN 2005; KERN et al. 2006; MORO u. SCHANTZ 2009).

Bei unbehandelten Patienten führt die AE nach einem schleichenden, progredienten Krankheitsverlauf in 52 % bis 95 % der Fälle innerhalb von 10 bis 14 Jahren nach Diagnosestellung zum Tode (AMMANN u. ECKERT 1996; CRAIG 2003; KERN et al. 2004; GOTTSTEIN 2005). Neben dem progredienten Verlauf existieren jedoch auch Berichte über einen abortiven Verlauf der AE, der durch Degeneration und Kalzifizierung gekennzeichnet ist und letztlich zum Absterben des Finnengewebes führt. Eine spontane Ausheilung der AE, insbesondere im frühen Erkrankungsstadium, ist demzufolge möglich, allerdings ist nicht bekannt, wie häufig dieses Phänomens auftritt. Als Grund für diesen abortiven Verlauf wird eine früh-zeitige adäquate Immunantwort des Wirtes und eine daraus resultierende Abtötung des Finnenstadiums vermutet (RAUSCH et al. 1987). So konnte gezeigt werden, dass die effektive Abtötung des Parasiten in frühen Stadien durch eine zelluläre, also Th1-vermittelte Immunantwort induziert wird, während die Th2-vermittelte, antiinflammatorische IL- 10-Sekretion mit einer Progression der AE einhergeht (GODOT et al. 2000a; GODOT et al. 2000b; VUITTON 2003). In diesem Zusammenhang spielen vor allem immungenetische Aspekte eine Rolle (EIERMANN et al. 1998), welche auch die Häufung von AE-Fällen unter Blutsverwandten in endemischen Gebieten erklären (YANG et al. 2006).

In der Therapie der AE gilt die radikale (vollständige) Resektion der parasitären Läsionen als Goldstandard. Im Anschluß an die radikale Resektion erhalten die Patienten eine Chemotherapie über einen begrenzten Zeitraum. Im Falle nicht- radikaler (unvollständiger) Resektionen sowie bei inoperablen Patienten und nach Lebertransplantationen ist eine Langzeitchemotherapie indiziert (PAWLOWSKI et al.

2001). Den größten Heilungserfolg verspricht laut verschiedener Studien die

(31)

durchführbar (AMMANN 1991; PAWLOWSKI et al. 2001; KADRY et al. 2005;

BRUNETTI et al. 2010), da zum Zeitpunkt der Diagnose das Metacestodenwachstum bei einem Großteil der Patienten bereits weit fortgeschritten ist (BRESSON-HADNI et al. 2003; KERN et al. 2003). BUTTENSCHOEN et al. (2001) nennen unter anderem den langstreckigen Befall großer Gefäße wie Aorta oder Vena cava sowie ausgedehnten Zwerchfellbefall als Gründe, die eine vollständige Resektion des Metacestodengewebes unmöglich machen.

Seit der Einführung von Benzimidazolen zur Therapie der AE 1976 ist eine deutliche Verbesserung der Prognose der AE zu verzeichnen (SCHANTZ et al. 1982; WILSON et al. 1992; KADRY et al. 2005). Obwohl Benzimidazole lediglich parasitostatisch wirken, führt ihre Anwendung bei 80 % der Patienten zu einer deutlichen Verbesserung, mindestens aber einer Stabilisierung des klinischen Zustandes (PAWLOWSKI et al. 2001). Allerdings muss die Therapie mit Benzimidazolen zum Einen lebenslang und zum Anderen in hohen täglichen Dosierungen (>10 mg/kg/Tag) erfolgen, um eine signifikante Verlängerung der Überlebenszeit des Patienten zu erreichen (CRAIG 2003). Neben der Chemotherapie haben vor allem eine frühzeitige Diagnose im Zuge verbesserter bildgebender Verfahren sowie optimierte chirurgische Methoden und medizinische Versorgung der Patienten zu einer verlängerten Überlebenszeit beigetragen, wobei Rezidive und Komplikationen nach wie vor auftreten können (AMMANN u. ECKERT 1996; BRESSON-HADNI et al. 2000;

BRESSON-HADNI et al. 2003; CRAIG 2003; KADRY et al. 2005; KERN et al.

2006; BRUNETTI et al. 2010). Insgesamt ist jedoch in Europa ein Anstieg der Lebenserwartung von AE-Patienten ab dem Zeitpunkt der Diagnose auf 20 Jahre zu verzeichnen, welcher vor Einführung der Benzimidazole in den 1970er Jahren bei lediglich drei Jahren angesiedelt wurde (TORGERSON et al. 2008; BRUNETTI et al.

2010).

2.2.3.2 Pathologische und histologische Merkmale

Die AE des Menschen ist charakterisiert durch ein sehr langsames, in der Regel Jahre andauerndes Wachstum des Metacestodengewebes (LUDER et al. 1985; AMMANN u. ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001).

Die Leber ist in nahezu allen Fällen das primär befallene Organ, wobei die Läsionen zwischen kleineren Herden von nur wenigen Millimetern Durchmesser und großflächigen Läsionen variieren. Das proliferierende Metacestodengewebe von E.

multilocularis neigt neben der Invasion angrenzenden Wirtsgewebes zur Bildung von Fernmetastasen und verhält sich damit biologisch wie eine maligne Neoplasie (AMMANN u. ECKERT 1996; CRAIG 2003; KERN et al. 2006).

Das makroskopische Erscheinungsbild der parasitären Läsionen in der Leber ist gekennzeichnet durch die typische multivesikuläre Struktur mit zahllosen irregulären

(32)

Vesikeln zwischen 1 und 30 mm Durchmesser. Letztere weisen keine scharfe Begrenzung gegenüber dem umliegenden Gewebe auf und sind mit einem gallertigen Inhalt gefüllt. In zentralen Anteilen der Läsion können Hohlräume entstehen, die Flüssigkeit oder nekrotisches Material enthalten, was zu einer Verwechslung mit der zystischen Echinokokkose führen kann. Neben vorwiegend vesikulärem Parasitengewebe werden auch ein solides Wachstum bzw. Mischformen aus beidem beobachtet. Ein Großteil der Läsionen weist charakteristische Kalzifikationen auf (MIGUET u. BRESSON-HADNI 1989; SEITZ u. FROSCH 1994; AMMANN u.

ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001).

Bei der histologischen Untersuchung zeigt sich, dass die parasitären Vesikel von einer dünnen, Laminarschicht begrenzt werden, welche Periodic-Acid-Schiff (PAS)-positiv ist (MIGUET u. BRESSON-HADNI 1989; ORIHEL u. ASH 1995; AMMANN u.

ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001). In der H.&E.-Färbung ist die Laminarschicht in der Regel weniger deutlich vom umliegenden fibrösen Bindegewebe des Wirtes zu unterscheiden (ORIHEL u. ASH 1995). Bei der Laminarschicht handelt es sich um eine stark glycosylierte, multivesikuläre, azelluläre Struktur (Glycocalix), die den Parasiten gegen physiologische und immunologische Reaktionen des Wirtes abschirmt (GOTTSTEIN u. FELLEISEN 1995; GOTTSTEIN u. HEMPHILL 1997). Die Germinativschicht, die die Laminarschicht auskleidet, wird im menschlichen Fehlzwischenwirt in vielen Fällen nicht ausgebildet oder ist lediglich als äußerst feine Schicht mit wenigen Zellen zu erkennen. Dennoch besitzt dieses Metacestodengewebe noch Proliferationspotential. Feinste Ausläufer der Germinativschicht führen zu dem charakteristischen infiltrativen Wachstum und höchstwahrscheinlich auch zur hämatogenen bzw. lymphogenen Metastasierung des Parasiten (MIGUET u. BRESSON-HADNI 1989; SEITZ u. FROSCH 1994;

AMMANN u. ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001; CRAIG 2003).

Ultrastrukturelle Untersuchungen ergaben, dass sich die Germinativschicht aus Bindegewebe, Muskelzellen, Glycogenspeicherzellen sowie undifferenzierten Zellen zusammensetzt (HEMPHILL u. GOTTSTEIN 1995).

In vielen Fällen bestehen die parasitären Läsionen beim Menschen lediglich aus kollabierten vesikulären Strukturen, die durch gefaltete, teils fragmentierte Laminarschichten gekennzeichnet sind, umgeben von wirtseigenem Bindegewebe (ORIHEL u. ASH 1995). Beim Menschen ist die Bildung von Brutkapseln und Protoscolices innerhalb der parasitären Läsionen selten, es handelt sich also überwiegend um steriles Metacestodengewebe (SEREDA et al. 1961; MIGUET u.

BRESSON-HADNI 1989; AMMANN u. ECKERT 1996; PAWLOWSKI et al. 2001).

Auch Kalkkörperchen sind lediglich vereinzelt nachweisbar oder fehlen völlig

(33)

innerhalb von 2 bis 4 Monaten Protoscolices sowie Kalkkörperchen ausbildet (ORIHEL u. ASH 1995; CRAIG 2003).

Das multiloculäre Metacestodengewebe ist umgeben von nekrotischem Gewebe sowie chronischen Entzündungszellinfiltraten mit Beteiligung von Histiozyten und Lymphozyten, teilweise sind auch eosinophile Granulozyten und Plasmazellen nachweisbar. Die chronische Entzündungsphase ist gekennzeichnet durch die Beteiligung mehrkerniger Riesenzellen vom Fremdkörpertyp sowie Fibrose und Verkalkungen in der Umgebung der Läsion. Bei einigen Patienten kann die fibrotische Proliferation sehr ausgeprägt sein (SEREDA et al. 1961; SEITZ u. FROSCH 1994;

PAWLOWSKI et al. 2001; CZERMAK et al. 2008; LI et al. 2008). ALI-KHAN und RAUSCH (1987) konnten zudem im angrenzenden Wirtsgewebe neben einer Atrophie des Leberparenchyms eine portale Fibrose sowie Amyloidablagerungen nachweisen.

Verschiedentlich wurden auch abortive Verlaufsformen der AE beobachtet (RAUSCH et al. 1987; GOTTSTEIN et al. 1991; BRESSON-HADNI et al. 1994). Die hyaline Laminarschicht abortiver Läsionen zeichnet sich histologisch durch den Verlust der PAS-Reaktivität bzw. eine lediglich schwache Anfärbbarkeit aus. Häufig ist zudem eine Vakuolisierung der Vesikelwand zu beobachten. Ein weiteres Merkmal abortiver Läsionen stellt eine dicke, kollagenreiche Demarkierung der parasitären Läsion gegenüber dem Wirtsgewebe dar. Außerdem ist eine dichte, kompakte Kalzifizierung zu beobachten, die sich deutlich vom diffusen Verkalkungsmuster aktiver Läsionen unterscheidet und in einigen Fällen die gesamte Läsion betrifft. In einigen Fällen kann zudem ein von einer dichten fibrösen Kapsel umschlossener Hohlraum mit amorphem nekrotischen Inhalt und gelegentlichem Nachweis gefalteter Laminarschichten nachgewiesen werden (RAUSCH et al. 1987; CZERMAK et al. 2008).

2.2.4 Alveoläre Echinokokkose bei nicht humanen Primaten

Berichte über alveoläre Echinokokkose bei nicht menschlichen Primaten liegen bereits von zahlreichen Autoren aus der Schweiz sowie aus Deutschland, Japan und dem Iran vor (KONDO et al. 1996; BRACK et al. 1997; REHMANN et al. 2003; BACCIARINI et al. 2004; REHMANN et al. 2005; TAPPE et al. 2007; BORJI et al. 2012). Die Vielzahl der Fallberichte zeigt, dass die Erkrankung als potentielle Bedrohung für nicht humane Primaten in endemischen Gebieten von E. multilocularis angesehen werden muss (DEPLAZES u. ECKERT 2001; GOTTSTEIN et al. 2001). Fälle von AE bei Javaner- und Rhesusaffen am DPZ wurden bereits seit den 1990er Jahren beobachtet (BRACK 1997; TAPPE 2007). BLANKENBURG (2004) berichtet außerdem von AE bei Bartaffen am DPZ.

Besonders häufig scheinen Makaken, wie Javaneraffen (Macaca fascicularis) (RIETSCHEL u. KIMMIG 1994; BACCIARINI et al. 2004; BACCIARINI et al.

(34)

2005), Rhesusaffen (Macaca mulatta) (BRACK et al. 1997), Bartaffen (Macaca silenus) (BLANKENBURG et al. 2002; BLANKENBURG 2004) und Japanmakaken (Macaca fuscata) (SATO et al. 2005) betroffen zu sein. Letal verlaufende Fälle von AE sind außerdem bei Gorillas (Gorilla gorilla) (KONDO et al. 1996; REHMANN et al. 2003), bei einem Katta (Lemur catta) (KONDO et al. 1996) sowie bei einem Klammeraffen (Ateles geoffroyi) (BORJI et al. 2012) beschrieben.

Das am häufigsten beschriebene klinische Symptom ist eine progressive Auftreibung des Abdomens (KONDO et al. 1996; BRACK et al. 1997; BLANKENBURG et al.

2002; REHMANN et al. 2003), welche mit einer Trächtigkeit verwechselt werden kann (BRACK et al. 1997). REHMANN et al. (2003) erwähnen außerdem unspezifische Symptome wie Apathie, Anorexie und fortschreitenden Gewichtsverlust.

Bei einem Gorilla wurden neurologische Symptome wie Ohnmachts- und Krampfanfälle, rechtsseitige Hemiparese und Fazialisparese beobachtet. Bei diesem Tier hatte eine Dissemination der AE stattgefunden, die unter anderem das Gehirn betraf (KONDO et al. 1996). In einem Fallbericht von BACCIARINI et al. (2005) wird von einem an AE erkrankten weiblichen Javaneraffen im Zoo Basel berichtet, der fünf Wochen nach der Geburt eines schwachen Jungtieres verstarb. Die Besonderheit war in diesem Fall, dass anhand negativer serologischer und ultrasonographischer Befunde zwei Jahre vor der Erkrankung des Tieres auf eine Inkubationszeit von weniger als 28 Monaten geschlossen werden konnte. Dies ist insofern von Bedeutung, da man bis dahin für nicht humane Primaten eine ähnliche Inkubationszeit angenommen hatte wie für den Menschen. Ob die rasche Progression der AE in diesem Fall innerhalb des gewöhnlichen Zeitrahmens lag oder ob es sich um ein Ausnahmephänomen handelte, blieb unklar. Von den Autoren wird die Möglichkeit diskutiert, dass die vorausgegangene Trächtigkeit des Tieres zu einer Immunsuppression führte, die das rasche Fortschreiten der Erkrankung begünstigte (BACCIARINI et al. 2005).

Die postmortale Untersuchung zeigte in sämtlichen erwähnten Fällen, dass die Leber von der AE betroffen war. Außerdem waren in einigen Fällen die Lunge (KONDO et al. 1996; BRACK et al. 1997; BLANKENBURG et al. 2002; BACCIARINI et al.

2004; BORJI et al. 2012), das Pankreas (BACCIARINI et al. 2004; BACCIARINI et al. 2005) und verschiedene Lymphknoten wie Leber-, Mesenterial- bzw.

Lungenlymphknoten (KONDO et al. 1996; BRACK et al. 1997; BACCIARINI et al.

2004) involviert. BACCIARINI et al. (2004) beschreiben außerdem Läsionen in der Niere; BRACK et al. (1997) in der Magenwand. Bei dem zuvor erwähnten Gorilla fanden sich für AE typische Läsionen im Gehirn (KONDO et al. 1996). In einigen Fällen wurden außerdem vesikuläre Massen in der Bauchhöhle (KONDO et al. 1996;

(35)

AE bei den Makaken als eine aus zahllosen, teils mit gelatinösem Inhalt gefüllten Vesikeln von bis zu 5 mm Durchmesser zusammengesetzte Masse dar (BRACK et al.

1997). Diese wird von RIETSCEL und KIMMIG (1994) als tumorartig bezeichnet.

Das Gewicht des Metacestodengewebes bei den Bartaffen lag bei bis zu 4000 g (BLANKENBURG et al. 2002). Von BACCIARINI et al. (2004) werden mit klarer Flüssigkeit gefüllte parasitäre Vesikel mit einem Durchmesser von bis zu 10 cm erwähnt. Auch im Fall des Kattas werden die Läsionen als umfangreiche alveoläre vesikuläre Massen beschrieben (KONDO et al. 1996). Bei den Gorillas stellte sich die AE anders dar und war laut REHMANN et al. (2003) und KONDO et al. (1996) durch eine ausgeprägte Nekrose, sowie durch degenerierte vesikuläre Strukturen anstelle der typischen multilokulären Architektur gekennzeichnet. Zudem konnte von REHMANN et al. (2003) eine hochgradige Peritonitis festgestellt werden. Diese Befunde ähneln den Autoren zufolge eher den beim Menschen beobachteten Merkmalen der AE und werden von den Autoren mit der eher langen Inkubationszeit von 5-15 Jahren beim Menschen erklärt, die sich vermutlich beim Menschenaffen in einem vergleichbaren Zeitraum bewegen dürfte (REHMANN et al. 2003).

Ein gemeinsames histologisches Merkmal bei Makaken und Gorillas war hingegen die Tatsache, dass Protoscolices lediglich vereinzelt nachweisbar waren (RIETSCHEL u.

KIMMIG 1994; BRACK et al. 1997; BLANKENBURG et al. 2002; REHMANN et al.

2003), während sich bei dem Katta reichlich Protoscolices darstellen ließen (KONDO et al. 1996). Eine ausführliche Beschreibung der histologischen Veränderungen findet sich bei BACCIARINI et al. (2004), die drei verschiedene, allerdings meist simultan vorkommende histologische Muster unterscheiden, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden soll.

Da die jeweiligen Haltungen in hochendemischen Gebieten des Fuchsbandwurmes liegen (RIETSCHEL u. KIMMIG 1994; KONDO et al. 1996; BRACK et al. 1997), wurden als Infektionsquelle mit Fuchsbandwurmeiern kontaminiertes, pflanzliches Futter (RIETSCHEL u. KIMMIG 1994; KONDO et al. 1996; BLANKENBURG et al.

2002) bzw. Äste zur Gehegestrukturierung (BRACK et al. 1997) in Betracht gezogen.

Daneben wird auch das Abschlucken eingeatmeten, eierhaltigen Staubes (RIETSCHEL u. KIMMIG 1994) sowie die direkte Übertragung durch kontaminierte Fuchslosung (KONDO et al. 1996) als mögliche Infektionsquelle diskutiert.

2.3 Diagnostik der AE beim Fehlzwischenwirt

Entscheidend für ein effizientes Management der AE und eine erfolgreiche chirurgische Therapie – und damit eine Reduktion der Morbidität und der Mortalität – ist die frühzeitige Diagnose. Diese basiert bei Mensch und Tier neben immundiagnostischen Tests hauptsächlich auf charakteristischen morphologischen

(36)

Merkmalen, die auf der Grundlage von bildgebenden Verfahren erhoben werden. Auch epidemiologische Daten, klinische Befunde sowie Nachweis erregerspezifischer DNA und histopathologische Untersuchungen werden für die Diagnostik herangezogen (ROMIG et al. 1999; ECKERT et al. 2001a; PAWLOWSKI et al. 2001; SCHANTZ 2006; YAMASAKI et al. 2007; TAPPE et al. 2009; BRUNETTI et al. 2010).

2.3.1 Bildgebende Verfahren

Im Fall der hepatischen AE ist bei jeglichen bildgebenden Verfahren die Erfahrung des untersuchenden Arztes entscheidend, da die morphologischen Merkmale der AE, insbesondere in Fällen atypischer Läsionen, beispielsweise von neoplastischen Prozessen abzugrenzen sind (REUTER et al. 2001; BRESSON-HADNI et al. 2006;

CZERMAK et al. 2008). Die Basis für die Diagnose der AE in abdominalen Lokalisationen bildet die Sonographie (ROMIG et al. 1999; BARTHOLOMOT et al.

2002; BRUNETTI et al. 2010), welche als Methode der Wahl für Screeningzwecke und für Kurzzeitverlaufsbeobachtung gilt. Da mit der Sonographie jedoch kleinere Läsionen leicht übersehen werden können, sollten zur genaueren Feststellung der Anzahl und Lokalisation möglicher Echinokokkenvesikel Computertomographie (CT) oder Magnetresonanztomographie (MRT) herangezogen werden (REUTER et al.

2001; SUZUKI et al. 2003).

In 70 % der Fälle treten für die AE typische sonographische Befunde auf. Dazu gehört eine unregelmäßige Abgrenzung gegenüber dem umliegenden Wirtsgewebe, welche auch als „worm-eaten sign“ bezeichnet wird, und als pathognomonisch für die AE gilt.

Weitere typische Merkmale sind eine heterogene Echotextur mit hyperechogenen Arealen (Bindegewebe) und hypoechogenen Bereichen („aktives“ Parasitengewebe) sowie die bei etwa 90 % der AE Patienten vorhandenen Verkalkungen, die sich sonographisch als unregelmäßige hyperechogene Herde mit einem typischen dorsalen Schallschatten darstellen. Pseudozystische Läsionen mit umfangreicher zentraler Nekrose, die von einem hyperechogenem Ring (Bindegewebe) umgeben sind, stellen einen weiteren charakteristischen Sonographie-Befund dar (PAWLOWSKI et al. 2001;

SUZUKI et al. 2003; BRESSON-HADNI et al. 2006; CZERMAK et al. 2008;

BRUNETTI et al. 2010). Daneben treten bei etwa 30 % der AE-Patienten auch atypische Veränderungen auf. So können beispielsweise frühe AE-Stadien in Form von hyperechogenen Knötchen auffallen, die Hämangiomen ähneln. Außerdem können gelegentlich kleine kalzifizierte Läsionen beobachtet werden, die für einen abortiven Verlauf der AE oder aber für einen noch sehr jungen Herd sprechen (BRESSON-HADNI et al. 2006).

(37)

Kalzifizierungen (PAWLOWSKI et al. 2001; BRESSON-HADNI et al. 2006;

CZERMAK et al. 2008; BRUNETTI et al. 2010). Pathologische Veränderungen intra- und extrahepatischer vaskulärer Strukturen und des biliären Systems können am besten mit MRT oder Farbdoppler- bzw. gepulster Doppler-Sonographie nachgewiesen werden (PAWLOWSKI et al. 2001; BRESSON-HADNI et al. 2006; BRUNETTI et al.

2010). Mittels MRT lässt sich zudem die multivesikuläre oder „honigwabenartige“

Struktur speziell nicht kalzifizierter Läsionen gut darstellen, welche ebenfalls als pathognomisch gilt (BRESSON-HADNI et al. 2006; CZERMAK et al. 2008;

BRUNETTI et al. 2010). Im Gegensatz zu konventionellen bildgebenden Verfahren eignet sich die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) als Methode zur Differenzierung von aktivem und totem Echinokokkengewebe, da sich mit dieser Methode das Verschwinden metabolischer Aktivität innerhalb der parasitären Läsionen nachweisen lässt (REUTER et al. 1999; BRESSON-HADNI et al. 2006).

Bei an AE erkrankten Tieren wurden mittels bildgebender Verfahren ähnliche Befunde erhoben wie bei menschlichen AE-Patienten. So erbrachte beispielsweise die Untersuchung mittels Sonographie und CT bei zwei Japanmakaken (Macaca fuscata) tumorähnlich infiltrativ wachsende hepatische Läsionen mit Verkalkungen und Kolliquationsnekrose. Sonographisch konnten auch das von humanen AE-Patienten bekannte „snowflake sign“, welches durch in der Vesikelflüssigkeit flotierende Protoscolices zustande kommt (CZERMAK et al. 2008; KISHIMOTO et al. 2009), sowie das sogenannte „worm-eaten sign“ beobachtet werden (SUZUKI et al. 2003;

KISHIMOTO et al. 2009).

Bei einer sonographischen Screening-Untersuchung von Javaneraffen (Macaca fascicularis) im Zoo Basel ließen sich multilokuläre, teils intrahepatische zystische Strukturen mit einem Durchmesser zwischen 5 bis 15 mm nachweisen. Bei einem betroffenen Tier wurde die Verdachtsdiagnose auf AE postmortal und molekularbiologisch bestätigt, während sich die hepatische Läsion bei einem weiteren Tier als Gallengangszyste erwies (REHMANN et al. 2005).

In einer Studie mit elf an AE erkrankten Hunden wurden erstmals umfassende bildgebende Befunde beim Hund erhoben. Röntgenologisch stellten sich die Läsionen als umfangreiche Weichgewebemassen im kranialen Abdomen dar, die den Gastrointestinaltrakt kaudodorsal verdrängten. Bei fünf Hunden konnte außerdem ein Verlust serosaler Details sowie Mineralisationen innerhalb der Läsionen festgestellt werden. Letztere waren teils stecknadelkopfgroß, teils grob und amorph und zeichneten sich sonographisch durch charakteristische distale Schallschatten aus.

Sonographisch konnten außerdem kavernöse bis noduläre hepatische Läsionen zwischen zehn und 40 mm nachgewiesen werden. Bei vier Hunden wurde ein Aszites festgestellt. Des Weiteren konnte sonographisch und mittels CT festgestellt werden, dass die Läsionen nicht vaskularisiert waren (SCHARF et al. 2004). Ähnliche Befunde

(38)

erbrachte die röntgenologische und sonographische Untersuchung eines an AE erkankten Dackels. In der sonographischen Untersuchung stellte sich die Masse heterogen dar mit nodulären hyperechogenen Anteilen sowie hypoechogenen kavernösen Arealen, die teilweise flüssigkeitsgefüllt erschienen (HALLER et al.

1998).

2.3.2 Serologische Untersuchung

Die Immundiagnostik stellt neben den bildgebenden Verfahren eine der zuverlässigsten Methoden für die Diagnose der AE dar (GOTTSTEIN et al. 1993;

BRUNETTI et al. 2010).

Für die Interpretation serologischer Befunde ist eine grundlegende Kenntnis der Antikörperkinetik im Rahmen einer AE notwendig. So bildet ein Großteil der menschlichen AE-Patienten E. multilocularis-spezifische Antikörper mit allen Immunglobulin-Isotypen; nur sehr wenige Patienten zeigen keinerlei humorale Immunantwort (GOTTSTEIN et al. 1984). GOTTSTEIN et al. (1991) konnten einen klaren Zusammenhang zwischen der Höhe des IgG-Titers und dem aktuellen Krankheitsgeschehen bei menschlichen AE-Patienten herstellen. So zeigte sich, dass Patienten mit inoperabler, progressiver AE hohe Antikörperkonzentrationen aufwiesen, während letztere bei Patienten, bei denen eine radikale chirurgische Entfernung vorgenommen worden war, sehr niedrig war. Eine niedrige IgG- Konzentration oder gar ein negatives ELISA-Ergebnis konnte auch bei Patienten festgestellt werden, bei denen es zu Spontanheilung der Erkrankung durch Absterben des Parasiten gekommen war. Im Gegensatz zum ELISA mit nativem E.

multilocularis-Antigen konnten die Unterschiede der spezifischen IgG-Titer mit dem gereinigten Antigen Em2 noch deutlicher herausgestellt werden (GOTTSTEIN et al.

1991). In einer anderen Studie war zudem bei der Mehrzahl der AE-Patienten ein Absinken des spezifischen IgG-Titers nach zweijähriger Chemotherapie mit Mebendazol zu verzeichnen, sowie eine Abnahme oder gar ein Verschwinden von spezifischem IgE und IgA. Genau entgegengesetzte Tendenzen zeigten vier Patienten mit progressivem Krankheitsverlauf, bei denen die IgA-, IgG-, IgE- Konzentrationen im selben Zeitraum anstiegen. Als Gründe für die Abnahme der Immunglobulin- Konzentrationen im Verlauf der Chemotherapie werden eine reduzierte Antigen- Freisetzung durch den Parasiten oder eine Beeinträchtigung des Immunsystems des Wirtes durch die Anthelminthika diskutiert (GOTTSTEIN et al. 1984).

In der Humanmedizin findet derzeit eine Vielzahl verschiedener ELISA-(Enzyme linked immunosorbent assay)-Methoden in der Diagnostik der AE Anwendung. Dabei

(39)

Antigen unterschieden werden kann (GOTTSTEIN 1985; DEPLAZES u.

GOTTSTEIN 1991; HELBIG et al. 1993; ITO et al. 1999; ITO et al. 2003b).

FROSCH (2003) empfiehlt die Verwendung von nativem Antigen in Form von E.

multilocularis-Metacestoden-Extrakten zur Diagnose der AE (FROSCH 2003). Dieses native Antigen besitzt eine diagnostische Sensitivität von 95,7 %. Höhere Sensitivitäten konnten lediglich mit zwei Antigenen erreicht werden, deren Sensitivität jeweils bei 97,1 % liegt. Hierzu gehört zum einen das Em2^plus Antigen, eine Mischung aus gereinigtem Em2-Metacestoden Antigen und dem rekombinanten II/3-10 sowie EgHF, ein aus der Hydatidenflüssigkeit von E. granulosus gewonnenes Antigen.

Nachteil des nativen E. multilocularis Antigens ist allerdings eine Kreuzreaktivität gegenüber Antikörpern gegen E. granulosus, sodass sich insgesamt nur eine Spezifität von 39 % in Fällen von zystischer Echinokokkose für das E. multilocularis Nativantigen ergibt. Unter zusätzlicher Einbeziehung weiterer Helminthosen, wie beispielsweise Fascioliasis oder Cystizerkose, in den Spezifitätstest, ergibt sich jedoch eine relative Gesamtspezifität von 97,3 % für das E. multilocularis-Nativantigen.

Diese Gesamtspezifität ist vergleichbar mit der Spezifität des rekombinanten Em10- Antigens sowie der des Em2^plusAntigens mit jeweils 98 % (GOTTSTEIN et al. 1993).

Laut TAPPE et al. (2009) sind Antikörper, die gegen das E. multilocularis Nativantigen gerichtet sind, länger detektierbar als Antikörper gegen gereinigte oder rekombinante Antigene. Dies liegt darin begründet, dass native Antigene ein breites antigenetisches Spektrum des Parasiten repräsentieren, wodurch sich die Antikörperkonzentration nach kurativer chirurgischer Resektion des Metacestodengewebes verhältnismäßig langsam verändert. Daher stellen ELISA- Systeme auf Nativantigen-Basis die sicherste Methode dar, um noch vorhandenes Metacestodengewebe unabhängig vom klinischen Stadium nachzuweisen.

Andererseits eignen sich diese Tests aus demselben Grund nicht zur Bestimmung der aktuellen Parasitenaktivität. Fällt allerdings der Index eines Tests, in dem Nativantigen verwendet wird, unter den „cutoff“-Wert, so ist es unwahrscheinlich, dass noch lebensfähiges Parasitengewebe vorhanden ist (TAPPE et al. 2009).

Bei der Interpretation serologischer Befunde müssen auch die Grenzen der klinischen Aussagekraft gängiger immundiagnostischer Tests bedacht werden. So kann beispielsweise in Endemiegebieten die Seroprävalenz beim Menschen hoch sein, auch bei Personen, die über einen jahrelangen Beobachtungszeitraum keine klinisch detektierbaren Zeichen einer Echinokokkose zeigen. Ein persistierender Antikörpernachweis wird in diesem Zusammenhang als Zeichen für Immunität und eine abortive Verlaufsform der AE bei diesen Patienten gewertet. Schätzungen zufolge entwickeln sogar nur 10-30 % der Personen nach Serokonversion eine klinisch manifeste AE, was die Aussagekraft positiver serologischer Befunde entsprechend einschränkt (GOTTSTEIN et al. 2001; JENSEN et al. 2001). Auf der anderen Seite