Eine Kryptosporidiose ist eine Infektion mit dem Protozoon Cryptosporidium. Es wird durch fäkal-orale Übertragung erworben. Leitsymptom ist, zusammen mit anderen Symptomen einer gastrointestinalen Störung, eine wässrige Diarrhö. Bei immunkompetenten Patienten ist die Krankheit in der Regel selbstlimitierend, kann jedoch bei Patienten mit dem Humanen Immundefizienz-Virus (HIV) hartnäckig und schwerwiegend sein, insbesondere bei Patienten im Endstadium der Krankheit. Die Diagnose erfolgt durch die Identifizierung des Erregers oder Antigens im Stuhl. Immunkompetente Personen werden bei Bedarf mit oralem Nitazoxanid behandelt. Für HIV-Patienten werden eine hochaktive antiretrovirale Therapie (ART) und unterstützende Pflege eingesetzt. Orales Nitazoxanid kann die Symptome verbessern, heilt die Infektion jedoch nicht unbedingt, insbesondere bei Patienten mit HIV im Endstadium.
(Siehe auch Übersicht über Darmprotozoen- und Mikrosporidien-Infektionen.)
Pathophysiology of Cryptosporidiose
Kryptosporidien sind obligate intrazelluläre Protozoen, die sich in den Epithelzellen des Dünndarms eines Wirbeltierwirts replizieren.
Nach der Einnahme von Cryptosporidium-Oozysten werden sie im Gastrointestinaltrakt exzidiert und setzen Sporozoiten frei, die gastrointestinalen Epithelzellen parasitieren. In diesen Zellen verwandeln sich die Sporozoiten in Trophozoite, replizieren sich und produzieren Oozysten.
Es werden zwei Arten von Oozysten hergestellt:
Dickwandige Oozysten, die gewöhnlich vom Wirt ausgeschieden werden
Dünnwandige Oozysten, die in erster Linie an der Autoinfektion beteiligt sind.
Die dickwandigen infektiösen Oozysten werden in das Lumen abgegeben und vom infizierten Wirt im Stuhl abgegeben. Sie sind sofort infektiös und können direkt von Mensch zu Mensch über den fäkal-oralen Weg übertragen werden. Sehr wenige Oozysten (z. B. < 100) sind erforderlich, um Krankheiten zu verursachen, wodurch die Gefahr einer von Mensch-zu-Mensch-Übertragung wächst (1).
Wenn die infektiösen Oozysten von Menschen oder einem anderen Wirbeltierwirt aufgenommen werden, beginnt der Lebenszyklus erneut.
Image from the Centers for Disease Control and Prevention Image Library.
Oozysten sind resistent gegen harte Bedingungen, einschließlich Chlor in Mengen, die in der Regel in öffentlichen Kläranlagen und Schwimmbädern trotz der Einhaltung empfohlener Restchlorspiegel verwendet werden.
Hinweis zur Pathophysiologie
1. DuPont HL, Chappell CL, Sterling CR, et al: The infectivity of Cryptosporidium parvum in healthy volunteers. N Engl J Med. 1995;332(13):855-859. doi:10.1056/NEJM199503303321304
Epidemiologie der Kryptosporidiose
Cryptosporidium-Arten infizieren eine Vielzahl von Tieren. Cryptosporidium parvum und C. hominis (früher C. parvum genotype 1) sind für die meisten Fälle von Kryptosporidiose verantwortlich. Es wurden auch Infektionen durch C. felis, C. meleagridis, C. canis, und C. muris berichtet. Schon die Aufnahme einer relativ geringen Anzahl von Eizellen kann zu einer Erkrankung führen. Infektionen entstehen aus:
Einnahme von fäkalienbelasteten Lebensmitteln oder Wasser (oft Wasser in öffentlichen und privaten Schwimmbädern, Whirlpools, Wasserparks, Seen oder Bächen)
Direkter Kontakt von Mensch zu Mensch.
Zoonotische Ausbreitung
Die Kryptosporidiose ist weltweit endemisch und eine häufige Ursache für mittelschwere Diarrhö in Afrika südlich der Sahara und in Südasien (1).
Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schätzen, dass in den Vereinigten Staaten jährlich etwa 823.000 Fälle von Kryptosporidiose auftreten, von denen etwa 10% auf internationale Reisen zurückzuführen sind (siehe CDC: Yellow Book 2024: Kryptosporidiose). In den Vereinigten Staaten gab es von 2009–2017 444 gemeldete Kryptosporidiose-Ausbrüche, die zu 7465 Fällen in 40 Bundesstaaten und Puerto Rico führten. Die Zahl der gemeldeten Ausbrüche stieg im Durchschnitt um 13 % pro Jahr, was möglicherweise auf den verstärkten Einsatz molekularer Diagnostik zurückzuführen ist. Zu den häufigsten Ursachen gehören das Verschlucken von verunreinigtem Wasser in Schwimmbädern oder auf Wasserspielplätzen, der Kontakt mit infiziertem Vieh und der Kontakt mit infizierten Personen in Kinderbetreuungseinrichtungen (2). In Milwaukee, Wisconsin, waren 1993 > 400.000 Menschen von einem Massenausbruch durch Trinkwasser betroffen, als die Wasserversorgung der Stadt während des Frühjahrsregens durch Abwasser verunreinigt war, wenn das Filtersystem nicht korrekt funktionierte (3).
Ein erhöhtes Risiko weisen insbesondere Kinder auf sowie Reisende in fremde Länder mit einem verminderten Hygienestandard, immunkompromittierte Patienten und medizinisches Personal, das Patienten mit Kryptosporidiose betreut. In Kindertagesstätten kam es zu Ausbrüchen. Die geringe Anzahl von Oozysten, die erforderlich ist, um eine Infektion zu verursachen, die verlängerte Ausscheidung von Oozysten, der Widerstand von Oozysten gegenüber Chlorierung und ihre geringe Größe erhöhen das Risiko von Schwimmbädern, die von Kindern in Windeln benutzt werden.
Schwere, chronische Diarrhöe aufgrund von Kryptosporidiose ist ein Problem bei Patienten mit HIV, nsbesondere bei Patienten, die keine antiretrovirale Therapie (ART) erhalten haben.
Literatur zur Epidemiologie
1. Sow SO, Muhsen K, Nasrin D, et al: The Burden of Cryptosporidium Diarrheal Disease among Children < 24 Months of Age in Moderate/High Mortality Regions of Sub-Saharan Africa and South Asia, Utilizing Data from the Global Enteric Multicenter Study (GEMS). PLoS Negl Trop Dis. 2016;10(5):e0004729. Published 2016 May 24. doi:10.1371/journal.pntd.0004729
2. Gharpure R, Perez A, Miller AD, et al: Cryptosporidiosis Outbreaks—United States, 2009-2017. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 68:568-72, 2019.
3. Mac Kenzie WR, Hoxie NJ, Proctor ME, et al: A massive outbreak in Milwaukee of cryptosporidium infection transmitted through the public water supply [published correction appears in N Engl J Med 1994 Oct 13;331(15):1035]. N Engl J Med. 1994;331(3):161-167. doi:10.1056/NEJM199407213310304
Symptome und Anzeichen von Kryptosporidiose
Die Inkubationszeit für Kryptosporidiose beträgt etwa eine Woche, und bei bis zu 80 % der infizierten Personen tritt eine klinische Erkrankung auf. Der Beginn ist typischerweise abrupt mit wässriger Diarrhö, abdominellen Krämpfen, seltener auch mit Übelkeit, Anorexie, Fieber und Krankheitsgefühl. Die Symptome persistieren in der Regel über 2–3 Wochen, selten ≥ 1 Monat und verschwinden dann. Auch nach dem Verschwinden der Symptome können Oozysten noch über mehrere Wochen im Stuhl ausgeschieden werden. Asymptomatische Ausscheidungen von Oozysten sind bei Kindern in Ländern mit schlechten sanitären Verhältnissen weit verbreitet. Die Kryptosporidiose wird auch mit Unterernährung bei Kindern in diesen Gebieten in Verbindung gebracht.
Beim immunkompromittierten Wirt kann der Beginn schleichend, die Diarrhö aber ausgeprägter sein. Solange der zugrunde liegende Immundefekt nicht korrigiert wird, kann die Infektion persistieren und eine lebenslange, nichtbehandelbare Diarrhö verursachen. Flüssigkeitsverluste von > 5–10 l/Tag wurden bei einigen HIV-Patienten (insbesondere bei Patienten mit CD4-Zellzahlen < 100 Zellen/µl) gemeldet. Die häufigste Lokalisation der Infektion bei immunkompromittierten Wirten ist der Darm; andere Organe (z. B. Gallenwege, Pankreas, Atemwegstrakt) können jedoch auch betroffen sein.
Diagnose von Kryptosporidiose
Enzymimmunoassay für fäkales Antigen oder molekulare Proben für Parasiten-DNA
Die mikroskopische Untersuchung des Stuhls (spezielle Techniken erforderlich)
Der Nachweis von Kryptosporidiose säurefester Oozysten im Stuhl bestätigt die klinische Verdachtsdiagnose, wobei jedoch konventionelle Verfahren der Stuhluntersuchung (d. h. eine routinemäßige Testung des Stuhls auf Eier und Parasiten) nicht zuverlässig sind. Die Oozysten werden intermittierend ausgeschieden, daher können mehrere Stuhlproben erforderlich sein. Durch verschiedene Anreicherungsverfahren kann die Ausbeute gesteigert werden. Cryptosporidium-Oozysten können durch Phasenkontrastmikroskopie oder durch Anfärbung mit der modifizierten Ziehl-Neelsen- oder Kinjoun-Färbung identifiziert werden. Die Immunfluoreszenzmikroskopie mit fluoreszeinmarkierten monoklonalen Antikörpern ist sensitiver und spezifischer.
Der Enzymimmunoassay zum Nachweis fäkalen Cryptosporidium-Antigens ist sensitiver als die mikroskopische Untersuchung auf Oozysten.
Es gibt sensitive und spezifische DNA-basierte Assays für den Nachweis und die Speziation von C. parvum und CC. hominis.
Durch eine Darmbiopsie kann Cryptosporidium innerhalb von Epithelzellen nachgewiesen werden.
Serologische Tests stehen zur Verfügung, werden jedoch hauptsächlich als epidemiologisches Instrument eingesetzt, da die Persistenz der Antikörper ihre Verwendung bei der Diagnose einer akuten Infektion einschränkt.
Behandlung von Kryptosporidiose
Orales Nitazoxanid bei Patienten ohne HIV und mit persistierender Infektion
Antiretrovirale Therapie (ART) bei HIV-Patienten; Nitazoxanid kann Symptome verbessern, heilt die Infektion jedoch nicht unbedingt
Bei immunkompetenten Menschen verläuft eine Kryptosporidiose selbstlimitierend. Bei schweren oder persistenten Infektionen wird Nitazoxanid verwendet.
Kein Medikament hat seine Wirksamkeit bei immunsupprimierten Patienten nachgewiesen. Für HIV-infizierte Patienten ist die Immunrekonstitution mit ART entscheidend. Nitazoxanid über einen Zeitraum von 14 Tagen oder länger hat sich bei Erwachsenen mit einer CD4-Zahl von > 50/mcl als wirksam zur Verringerung der Symptome erwiesen. Paromomycin oder eine Kombination aus Paromomycin und Nitazoxanid kann versucht werden, um Diarrhö und widerspenstige Malabsorption von antimikrobiellen Medikamenten, die bei chronischer Kryptosporidiose auftreten können, zu verringern (1).
Unterstützende Maßnahmen, orale oder parenterale Rehydrierung und Hyperalimentation können bei immungeschwächten Patienten mit schwerer Erkrankung erforderlich sein.
Literatur zur Therapie
1. Pantenburg B, Cabada MM, White AC Jr: Treatment of cryptosporidiosis. Expert Rev Anti Infect Ther 7(4):385-91, 2009. doi: 10.1586/eri.09.24
Prävention von Kryptosporidiose
Die Prävention der Kryptosporidiose erfordert
Effiziente öffentliche Wasseraufbereitung
hygienische Zubereitung von Speisen
Besondere Vorsichtsmaßnahmen bei internationalen Reisen
angemessene fäkal-orale Hygiene
gründliches Händewaschen nach Kontakt mit Kot von Mensch und Tier
kein Verschlucken von Wasser beim Schwimmen in Seen, Flüssen, Bächen, im Meer, in Schwimmbädern und Whirlpools
Safer-Sex-Praktiken
Besondere Vorsicht bei Reisen in Gebiete mit schlechten sanitären Verhältnissen
Spezifische Empfehlungen für die Allgemeinbevölkerung und Menschen mit geschwächtem Immunsystem aufgrund von HIV oder anderen Ursachen sind bei den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erhältlich (siehe CDC: General Public and Immunocompromised Persons).
Stuhl von Patienten mit Kryptosporidiose ist hoch infektiös, daher sollten die Hygienemaßnahmen im Umgang mit Stuhl strikt befolgt werden. Für die Handhabung klinischer Proben wurden spezielle biologische Sicherheitsmaßnahmen entwickelt. Das Abkochen von potentiell kontaminiertem Wasser für 1 min (3 min in Höhenlagen > 2000 m) ist die zuverlässigste Dekontaminationsmethode; nur Filter mit Porengrößen ≤ 1 Miktrometer (angegeben als "absolut 1 micron" oder zertifiziert nach NSF/ANSI International Standard No. 53 oder No. 58) entfernen Cryptosporidium-Zysten.
Reisende können ihr Risiko für eine Kryptosporidiose verringern, indem sie sich sorgfältig an die Vorsichtsmaßnahmen für Lebensmittel und Wasser halten und sich die Hände richtig waschen. Handdesinfektionsmittel auf Alkoholbasis sind gegen diesen Parasiten nicht wirksam. (See also CDC: Yellow Book: Cryptosporidiosis and Food & Water Precautions.)
Wichtige Punkte
Die Kryptosporidiose breitet sich leicht aus, da die fäkale Ausscheidung von Oozysten für Wochen nach dem Abklingen der Symptome andauert, eine sehr kleine Anzahl von Oozysten für eine Infektion erforderlich ist und Oozysten schwierig durch herkömmliche Wasserfiltration zu entfernen und resistent gegen Chlorierung sind.
Eine wässrige Diarrhö mit Krämpfen ist normalerweise selbstlimitierend, kann aber bei Patienten mit HIV im Endstadium schwerwiegend sein und lebenslang anhalten.
Diagnose mit Enzymimmunoassay für fäkales Cryptosporidium-Antigen und mikroskopische Stuhluntersuchung. Letzteres ist weniger empfindlich und erfordert spezielle Techniken (z. B. Phasenkontrastmikroskopie, säurefeste Färbung).
Bei Personen ohne HIV wird Nitazoxanid verwendet, wenn die Symptome anhalten.
Behandeln Sie Menschen mit HIV mit ART; die Symptome können abklingen, wenn sich das Immunsystem durch ART verbessert.
Nitazoxanid kann die Symptome lindern, heilt aber nicht immer die Infektion bei Personen mit HIV im Endstadium.
Weitere Informationen
Die folgenden englischsprachigen Quellen können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MSD-Manual nicht für den Inhalt dieser Quellen verantwortlich ist.
US Department of Health and Human Services: Guidelines for the Prevention and Treatment of Opportunistic Infections in HIV-Exposed and HIV-Infected Children
Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Cryptosporidium Prevention & Control: Includes recommendations intended to help prevent and control cryptosporidiosis in the general public
CDC: Cryptosporidium Prevention & Control – Immunocompromised Persons
CDC: Yellow Book: Cryptosporidiosis
CDC: Yellow Book: Food & Water Precautions
European Centre for Disease Prevention and Control: Cryptosporidiosis
