Schistosoma mansoni

Von Lisa Moen und Jessica Tkacs

Geografische Reichweite

Schistosoma mansonikommt in ganz Afrika und Südamerika vor, insbesondere in Brasilien, Venezuela, Surinam und Guyana. Es lebt auch auf mehreren karibischen Inseln wie Puerto Rico, St. Lucia, Martinique und Guadeloupe. Es wird vermutet, dass die Art während des afrikanischen Sklavenhandels in die westliche Hemisphäre gebracht wurde, als eine Reihe anfälliger Schneckenwirte eingeführt wurden, möglicherweise in den mit den Sklaven mitgebrachten Trinkwasserfässern.(Bogitsh et al., 2005)

  • Biogeografische Regionen
  • äthiopisch
    • einheimisch
  • neotropisch
    • eingeführt

Lebensraum

Schistosoma mansoniErwachsene sind für den Menschen parasitär und leben gewöhnlich in mesenterialen Venolen und im Dickdarm. Während der Entwicklung leben die Miracidium-Larven in Süßwasserhabitaten in flachen Küstengebieten, bevor sie einen Schneckenzwischenwirt infizieren. Das Miracidium verwandelt sich im Kopffuß der Schnecke in eine Sporozyste und wandert dann in die Verdauungsdrüsen oder Gonaden. Cercarien verlassen die Sporozyste durch eine Geburtspore, passieren das Gewebe der Schnecke und werden dann in Süßwasser freigesetzt, bevor sie in den Menschen gelangen.(Bogitsh et al., 2005; Meyer und Olsen, 1971)



  • Lebensraumregionen
  • gemäßigt
  • tropisch
  • frisches Wasser
  • Aquatische Biome
  • Seen und Teiche
  • Flüsse und Ströme

Physische Beschreibung

Schistosoma mansoniist ein parasitischer Plattwurm. Ein oraler Saugnapf umgibt den Mund des Erwachsenen, und ein ventraler Saugnapf befindet sich unmittelbar hinter der Gabelung des Darms. Es gibt eine Speiseröhre mit ausgeprägten Ösophagusdrüsen, aber kein Pharynx. Gepaarte Blinddarmbeine kommen posterior zusammen und bilden einen einzelnen Blinddarm, der die verbleibende Länge des Schistosomenkörpers verlängert.Schistosoma mansoniist zweihäusig und sexuell dimorph. Das erwachsene Männchen (bis zu 10 mm Länge) ist robuster als das Weibchen und besitzt eine Körperrille, die als Gynäkophoralkanal bezeichnet wird. Das Weibchen, das länger und schlanker ist als das Männchen (bis zu 10 bis 14 mm Länge), wird in der Nut des Männchens gehalten. Das Tegument der Männchen hat auf der Rückenfläche Höcker, während das Tegument der Weibchen glatt ist. Das Männchen hat 6 bis 9 Hoden, und die männliche Genitalpore öffnet sich nach ventral, unmittelbar hinter dem ventralen Saugnapf. Beim Weibchen befindet sich ein einzelner Eierstock im vorderen Teil des Körpers. Die Gebärmutter kann lang oder kurz sein, abhängig von der Position des Eierstocks relativ zur weiblichen Genitalpore.(Bogitsh et al., 2005)



  • Andere physikalische Merkmale
  • ektotherm
  • bilaterale Symmetrie
  • Sexualdimorphismus
  • männlich größer
  • Reichweitenlänge
    10 bis 14 mm
    0,39 bis 0,55 Zoll

Entwicklung

Erwachsene vonSchostosoma mansonileben in Mesenterialvenen, die den Darm des Wirts entwässern. Das Weibchen zieht im Allgemeinen in kleinere Venolen, bevor es ihre Eier ablegt. Das eingeschlossene Miracidium ist zum Zeitpunkt der Eiablage unterentwickelt, wird jedoch gut ausgebildet sein, bevor es das Lumen eines infizierten Organs erreicht. Das Ei muss mehrere Gewebe und Schleimhäute durchdringen und durchqueren, bevor es in das Lumen des Darms oder der Blase eindringt, um in die Umgebung zu entweichen. Der Übergang von Eiern aus dem Blutstrom in das Lumen des infizierten Organs wird durch Sekrete induziert, die Teil der Immunantwort des Wirts sind. Sobald das Ei das Darmlumen erreicht hat, kann es den Wirtsorganismus entweder mit Kot oder Urin verlassen.

Beim Erreichen von Süßwasser werden die Miracidien zum Schlüpfen aktiviert, da sie nicht mehr unter der hemmenden Osmolarität der Körperflüssigkeiten des Wirts stehen. Das Schlüpfen erfolgt durch Aufbrechen der Eierschale entlang der Nahtlinie. Freischwimmende Miracidien müssen nach dem Schlüpfen schnell einen geeigneten Zwischenwirt für Schnecken finden, sonst sterben sie ab. Nachdem eine Schnecke eingedrungen ist, kommt es im Kopffuß zur Umwandlung in eine Sporozyste. Eine weitere Generation von Sporozysten wird produziert, und diese Sporozysten wandern in die Verdauungsdrüse oder Gonaden. Cercarien verlassen die Sporozyste durch eine Geburtspore und können nach außen gelangen. Diese Passage wird durch Sekrete erleichtert, die aus einem Paar von Austrittsdrüsen in der Zerkarie stammen.



Aktiv schwimmende Zerkarien besitzen ausgeprägte gegabelte Schwänze und bewegen sich in einem Achtermuster. Sekrete aus der Haut von Säugern stimulieren die Zerkarien, sich an den Endwirt anzuheften und ihn zu durchdringen. Cercarien haben fünf einzellige Drüsenpaare. Zwei präacetabulare Drüsen liegen vor dem ventralen Saugnapf, während drei postacetabulare Drüsen hinter dem ventralen Sauger liegen. Jede Drüse hat einen Gang, der im vorderen Bereich des Mundsaugers mündet. Cercarien haften sowohl mit ihren muskulären Saugnäpfen als auch mit ihren Schleimsekreten an der Haut eines menschlichen Wirts. Da Sekrete der Präacetabulardrüsen stark enzymatisch sind, erleichtern sie die Lyse der Wirtshaut zum Eindringen. Innerhalb der Haut graben sich Zerkarien in das periphere Kapillarbett ein oder gelangen in das Lymphsystem, wo die Würmer zum Herzen wandern und in die Lunge gelangen können. Während des Penetrationsprozesses treten bei Cerkarien drei signifikante morphologische Veränderungen auf: Verlust des Schwanzes, Verlust der Oberflächenhülle und Entleerung des Inhalts der Penetrationsdrüsen. Die Zerkarie wird nach dieser Transformation als Schistomul bezeichnet.

Schistomules bleiben am dritten Tag nach der Penetration in den Lungenkapillaren. Am vierten Tag beginnen die Jungtiere, sich von den Blutzellen des Wirts zu ernähren, was eine Phase des schnellen Wachstums und der Entwicklung auslöst. Nach 7 bis 10 Tagen wandern Schistomulen durch die Lungenvene in das Herz und dann in den systemischen Kreislauf. Etwa drei Wochen später erreichen die Würmer die Leberpfortader, wo die Geschlechtsreife erreicht ist und die Paarung nach 40 Tagen möglich ist. Männchen, die Weibchen in ihren Körperrillen enthalten, wandern zu den Venolen an den endgültigen Stellen.(Bogitsh et al., 2005)

Roy Varga
  • Entwicklung - Lebenszyklus
  • Metamorphose

Reproduktion

Schistosoma mansoniist eine zweihäusige Spezies, bei der die männlichen und weiblichen Individuen getrennt sind. Weibchen verbringen einen Großteil ihrer Zeit eingewickelt in der Körperrille männlicher Würmer, was zu einer nahezu konstanten Paarung führt.(Bogitsh, et al., 2005; Harrison and Bogitsh, 1991)



  • Stecksystem
  • monogam

Weibliche Würmer legen täglich 190 bis 300 Eier ab, die jeweils 114 bis 175 Mikrometer lang und 45 bis 68 Mikrometer breit sind und einen vorstehenden seitlichen Dorn tragen. Zum Zeitpunkt der Befruchtung wird das Geschlecht der Würmer genetisch bestimmt.(Bogitsh et al., 2005)

  • Wichtige reproduktive Funktionen
  • iteroparisch
  • ganzjährige Zucht
  • gonochorisch / gonochoristisch / zweihäusig (Geschlecht getrennt)
  • sexuell
  • Düngung
    • intern
  • Brutintervall
    Schistosoma mansonibrütet täglich.
  • Brutzeit
    Schistosoma mansonibrütet das ganze Jahr.
  • Bereichszahl der Nachkommen
    190 bis 300
  • Durchschnittsalter bei sexueller oder reproduktiver Reife (weiblich oder asexuell)
    21 Tage
  • Durchschnittsalter bei sexueller oder reproduktiver Reife (männlich)
    21 Tage

Es gibt keine elterlichen Investitionen, nachdem die Eier freigelassen wurden. Nach dem Schlüpfen dringen die freischwimmenden Miracidien innerhalb weniger Stunden von selbst in einen geeigneten Schneckenwirt ein oder sterben ab.(Bogitsh, et al., 2005; Harrison and Bogitsh, 1991)

  • Investition der Eltern
  • keine elterliche beteiligung

Lebensdauer/Langlebigkeit

Sobald ein Schistosom in den Schneckenzwischenwirt gelangt ist, dauert die Entwicklung im Durchschnitt 3 bis 4 Wochen. Im menschlichen Wirt lebt der Organismus in der Regel noch 7 bis 8 Wochen. Im Durchschnitt,Scistosoma mansonilebt etwa 80 Tage.(Bogitsh et al., 2005)



  • Durchschnittliche Lebensdauer
    Status: wild
    80 Tage

Verhalten

Schistosoma mansoniist ein Parasit, der sowohl einen Zwischen- als auch einen Endwirt hat. Zwischenwirt ist in den meisten Fällen eine Süßwasserschnecke der GattungBiomphalie, und der endgültige Wirt ist ein Mensch. Am häufigsten infizieren diese Parasiten einen menschlichen Wirt, indem sie die Haut durchbohren und in den Blutkreislauf gelangen. Die Parasiten sind als Miracidium-Larven beweglich und können schwimmen, sodass sie nach einem Zwischenwirt suchen können. Cercarien sind auch beweglich, da sie von ihren Schneckenzwischenwirten zu ihrem Endwirt schwimmen. Erwachsene bleiben im Wirt, wobei Männchen und Weibchen oft als Paarungspaar zusammenkommen, wobei das Weibchen in einer Rille im Körper des Männchens lebt.(Cameron, 1962; Chandler, 1961; Weil und Kvale, 1985)

  • Wichtige Verhaltensweisen
  • Parasit
  • beweglich

Heimbereich

Erwachsene bleiben im Wirt. Miracidia und Cercariae schwimmen frei, schwimmen aber wahrscheinlich nicht weit von Gebieten mit potenziellen Wirten.(Cameron, 1962; Chandler, 1961; Weil und Kvale, 1985)



Kommunikation und Wahrnehmung

Schistosoma mansonikommuniziert auf chemischem Wege. Individuen haben mehrere Rezeptoren, darunter mehrere ligandengesteuerte Kanäle, die auf chemische Veränderungen in der inneren Umgebung ihres Wirts reagieren. Sobald sie sich in ihrem Wirt, intermediär oder endgültig, befinden, ist nicht bekannt, dass sie viele Veränderungen an seiner Chemie vornehmen, aber es wird angenommen, dass sie sich selbst vor lokalisierten Immunsystemsignalen und enzymatischer Aktivität schützen, indem sie ihre eigenen Signale freisetzen, die die Signale des Gastgeber. Individuen leben während des Miracidium-Stadiums für kurze Zeit unabhängig im Süßwasser. Unter dieser Bedingung reagiert der Parasit empfindlich auf Temperatur- und Druckänderungen.(Berriman und El-Sayed, 2009; Verjovski-Almeida, 2003)

  • Kommunikationskanäle
  • chemisch
  • Wahrnehmungskanäle
  • chemisch

Essgewohnheiten

Als Parasit werden die Ernährungsbedürfnisse vonSchistosoma mansoniwerden fast ausschließlich vom Gastgeber erfüllt. Der Parasit ernährt sich hauptsächlich aus dem Blut des Wirts und ernährt sich von Proteinen und Monosacchariden. Speziell,Schistosoma mansoniverbraucht viel Glukose, die der Parasit verwendet, um Energie zu erzeugen, die er für die Fortpflanzung und andere Aktivitäten benötigt. Ist der Wirt unterernährt, hat dies negative Auswirkungen auf die Entwicklung des Parasiten. Zum Beispiel Männer vonSchistosoma mansoniEs ist bekannt, dass sie bei einem unterernährten Wirt kleinere Hoden haben als bei einem gut ernährten Wirt. In ähnlicher Weise sind die Eierstöcke von Weibchen kleiner und weniger häufig, wenn sie sich in einem unterernährten Wirt befinden.(Cameron, 1962; Neves, 2001)

  • Primäre Ernährung
  • Fleischfresser
    • isst Körperflüssigkeiten
  • Tiernahrung
  • Säugetiere
  • Weichtiere

Prädation

Raub auf Schnecken (GattungBiomphalie) die infiziert sind mitSchistosoma mansoniist nicht ungewöhnlich, aber eine direkte Prädation auf die Parasiten selbst ist nicht allgemein bekannt. Es wurde jedoch festgestellt, dass frei lebende Mirazidien (vor der Infektion einer Schnecke) oft von bestimmten Ringelwürmern wie denen der Gattung gejagt werdenChaetogaster.(Wajdi, 1964)

Ökosystemrollen

Einzelpersonen vonSchistosoma mansonisind in Süßwasserumgebungen zu finden. Standort und Verbreitung variieren je nach Region und Jahreszeit. Sie kommen vor allem in Süßgewässern mit Bewässerungssystemen vor, da die Umgebung im Allgemeinen stabil bleibt. Da sie parasitär sind, infizieren sie andere Arten in den Gewässern, in denen sie leben. Am häufigsten infizieren sie zunächst Schnecken in der FamiliePlanorbidae, insbesondere der GattungBiomphalie. Andere Organismen wie Affen, Ratten und andere Nagetiere können selbst durch die Aufnahme infizierter Schnecken infiziert werden. Menschen infizieren sich eher durch Kontakt mit kontaminiertem Wasser als durch den Verzehr infizierter Schnecken.(Weil and Kvale, 1985)

  • Auswirkungen auf das Ökosystem
  • Parasit
Als Wirt verwendete Arten

Wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen: Positiv

Schistosoma mansoniwar einer der ersten Plattwürmer, der ein vollständig kartiertes Genom aufwies und somit viel genetische Forschung über die Krankheit Bilharziose und ihre Vorbeugung/Heilung ermöglichte. Durch die Schaffung so vieler Forschungsmöglichkeiten,Schistosoma mansonihat die Wirtschaft ungewollt angekurbelt.(Berriman und El-Sayed, 2009)

  • Positive Auswirkungen
  • Forschung und Bildung

Wirtschaftliche Bedeutung für den Menschen: Negativ

Schistosoma mansoniist der Parasit, der für Bilharziose verantwortlich ist, eine Krankheit, von der fast 300.000.000 Menschen betroffen sind. Frühzeitig verursacht die Krankheit Hautausschläge, Fieber und Muskelschmerzen, während chronische Infektionen zu Blasenkrebs, geschädigten Organen und bei Kindern zu Entwicklungsproblemen führen können. In Regionen mit hoher Infektionsrate können jährlich über 3.000.000 US-Dollar an medizinischen Kosten gezahlt werden, um den Infizierten zu helfen. Menschen infizieren sich durch Kontakt mit verunreinigtem Wasser, und oft gibt es in Regionen mit hoher Infektionsrate wenig Wissen und Aufklärung über diese Parasiten. Prävention ist teuer für diejenigen, die versuchen, sauberere Süßwasserumgebungen zu schaffen. Für viele Regionen sind Süßwasserbewässerungssysteme eine Möglichkeit, das Leben zu erhalten, und für die meisten dieser Regionen gibt es nicht viel Kapital. Das Reinigen und Filtern von Bewässerungssystemen ist teuer und kann daher in den meisten Gebieten nicht durchgeführt werden.(Center for Disease Control, 2012; Chandler, 1961; Weil und Kvale, 1985)

  • Negative Auswirkungen
  • verletzt den Menschen
    • verursacht Krankheiten beim Menschen

Erhaltungsstatus

Schistosoma mansonihat keinen besonderen Erhaltungsstatus.

Mitwirkende

Lisa Moen (Autorin), The College of New Jersey, Jessica Tkacs (Autorin), The College of New Jersey, Keith Pecor (Herausgeber), The College of New Jersey, Angela Miner (Herausgeberin), Animal Agents Staff.