Das Protozoon Trypanosoma cruzi (Chagas, 1909) ist ein Parasit der Ordnung Kinetoplastida und der Familie Trypanosomatidae, der als ätiologischer Erreger der Chagas-Krankheit wirkt.1 Auch als amerikanische Trypanosomiasis bekannt, wird diese Krankheit vernachlässigt2 und möglicherweise lebensbedrohlich3; Obwohl die meisten infizierten Personen asymptomatisch sind und keine klinischen Symptome der Krankheit aufweisen, entwickeln 30-40% der Patienten Herzerkrankungen, Magen-Darm-Störungen oder beides.4 Die verfügbare Behandlung besteht aus Benznidazol und Nifurtimox, aber die Wirksamkeit beider Arzneimittel nimmt mit zunehmender Zeit nach der Infektion ab; Idealerweise wird die Behandlung in der frühen akuten Phase verabreicht. Darüber hinaus können diese Medikamente nicht von schwangeren Frauen oder Patienten mit neurologischen oder psychiatrischen Störungen angewendet werden.3 Obwohl es bei Pharmaunternehmen immer noch ein erhebliches mangelndes Interesse gibt, Forschung zu betreiben und Programme zur Bekämpfung der Chagas-Krankheit zu entwickeln, stellt diese Krankheit ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit dar. Es ist die häufigste parasitäre Krankheit in Amerika und leistet einen wichtigen Beitrag zur Morbidität und Mortalität in Ländern, in denen es endemisch ist.5
Schätzungen zufolge sind weltweit etwa 6.000.000–7.000.000 Menschen mit T. cruzi infiziert, und die meisten Fälle befinden sich in Lateinamerika.3 Die Chagas-Krankheit hat sich jedoch auf nicht endemische Gebiete ausgebreitet und wurde in Ländern wie Kanada, den Vereinigten Staaten, Japan, Australien, Neuseeland, der Schweiz, Italien und Spanien gemeldet.6 Diese Ausbreitung ergibt sich aus der angeborenen Übertragung des Parasiten oder durch kontaminierte Bluttransfusionen. Obwohl die Übertragung von T. cruzi auch bei infizierten Spenderorgantransplantationen, Laborunfällen oder der Einnahme kontaminierter Lebensmittel auftreten kann, erfolgt der Hauptübertragungsweg dieses Parasiten über einen Vektor: Triatomininsekten.7,8 Triatomine haben die Angewohnheit, während der Blutfütterung zu defäkieren, und wenn sie mit T. cruzi infiziert sind, wird der Parasit in infektiöser Form (Trypomastigoten) durch den Kot freigesetzt.9
Triatomine haben eine hemimetabolische Entwicklung, die eine Eiphase, fünf Nymphenstadien und schließlich die adulte Phase umfasst. Hämatophagie tritt in allen Stadien nach dem Schlüpfen auf, und die Insekten beißen normalerweise nachts.10 Diese Käfer gehören zur Ordnung Hemiptera, zur Unterordnung Heteroptera, zur Familie Reduviidae und zur Unterfamilie Triatominae. Die 152 bekannten Arten von Triatominwanzen sind in 18 Gattungen und 5 Stämme unterteilt, von denen 11-15 das Potenzial haben, als T. cruzi-Vektoren zu wirken. Die Verbesserung des Wissens über die Beziehung zwischen dem Parasiten und diesen Vektorspezies kann bei der Schaffung einfacher Techniken zur Diagnose von Triatomininfektionen wie der Xenodiagnose helfen. Die Infektionsrate scheint zwischen den Arten von Triatominwanzen zu variieren, und es wurde gezeigt, dass, obwohl die einheimischen Arten für die Übertragung des Parasiten von immenser Bedeutung sind, es die Wildvektoren sind, die eine höhere Infektiosität aufweisen.16
Es gibt sieben diskrete Typisierungseinheiten von T. cruzi klassifiziert basierend auf verschiedenen molekularen Markern, 17 nämlich TcI, TcII, TcIII, TcIV, TcV, TcVI und TcVII.18,19 Es ist bekannt, dass dieses Protozoon für Menschen und andere Säugetiere schädlich ist. Obwohl argumentiert wurde, dass diese Art für ihre triatominen Wirte nicht pathogen ist, können kleine Veränderungen der Fruchtbarkeit von Insekten die Wirtsfitness beeinträchtigen, wie in einer Studie an Panstrongylus megistus (Burmeister, 1835) beobachtet. Die Studie ergab, dass Entwicklung, Sterblichkeitsraten und die Zeit zwischen den Häutungsperioden in der infizierten Gruppe denen der Kontrollgruppe ähnlich waren; die Anzahl der Eier, die von infizierten Weibchen gelegt wurden, war jedoch 3,5-mal niedriger, und die infizierte Gruppe zeigte eine Abnahme sowohl der Anzahl der fruchtbaren Eier als auch der Schlüpfrate.20 Das Wissen über die Parasiten–Vektor-Beziehung ist jedoch immer noch sehr knapp und einige der verfügbaren Informationen sind schlecht verstanden oder widersprüchlich.21 Obwohl die Beziehung zwischen diesen Organismen allgemein als harmonisch angesehen wird und obwohl T. cruzi scheint für seine wirbellosen Wirte nicht pathogen zu sein, einige Studien haben über Nebenwirkungen dieser Infektion berichtet,21 und dieser Befund wird in diesem Mini-Review diskutiert.
Studien zeigen, dass Bakterien in Triatominen eine schützende Rolle gegen T. cruzi spielen. Die Zusammensetzung der Darmmikrobiota kann die Wirksamkeit der Infektion beeinträchtigen, und ein Test zeigte, dass der Einsatz von Antibiotika es dem Parasiten leichter machte, seine Kompetenz im Darm von Rhodnius prolixus Stål, 1859, zu erhöhen.22 Der Erfolg der Infektion scheint von einem Gleichgewicht zwischen der Mikroorganismus- und der Protozoenpopulation abzuhängen, da beide um Ressourcen im Darm konkurrieren; Darüber hinaus kann Mikrobiota indirekt die Expression antiparasitärer Moleküle erhöhen und eine Immunantwort beim Insekt auslösen.23 Sequenzierung und Analyse des R. prolixus-Genoms legen jedoch nahe, dass entweder das Insektenimmunsystem nicht von T. cruzi betroffen ist oder der Parasit nicht von antimikrobiellen Peptiden betroffen ist, die als Folge der Infektion produziert werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass T. cruzi entwickelte Vermeidungs- oder Toleranzmechanismen gegen wirbellose Wirtsabwehr.24
Darüber hinaus ist die dynamische Kontrolle der Epimastigoten- und Trypomastigoten-Populationen entscheidend, damit der Parasit den Insektendarm besiedeln kann, da T. cruzi während seines Lebenszyklus verschiedenen Umgebungen ausgesetzt ist, einschließlich verschiedener Verdauungstrakte und verschiedener wirbelloser Wirte.25 Damit sich der Parasit an verschiedene Teile des Insekts anpassen und eine Infektion erreichen kann, sind mehrere Faktoren und Moleküle erforderlich. Es gibt Hinweise darauf, dass physiologische Moleküle mit antagonistischem Redoxstatus die Proliferation und Differenzierung von T. cruzi unterstützen.26 Oxidationsmoleküle wie Häm stimulieren die Proliferation von nichtinfektiösen Epimastigoten,27,28 und Antioxidationsmoleküle wie Urat fördern die Metacyclogenese, ein Ereignis, bei dem Epimastigoten infektiöse und nicht proliferative Trypomastigotenformen erzeugen.29 Daher ist ein klareres Verständnis der Rolle dieser Moleküle in der Interaktion zwischen diesen Organismen ein wichtiges Ziel für die Entwicklung von Strategien zur Behandlung der Chagas-Krankheit.26
In einer Studie zum Vergleich von Triatoma infestans (Klug, 1834) -Proben, die in der ersten Fütterung nach dem Schlüpfen mit T. cruzi infiziert waren, mit nicht infizierten Triatominen, die als Kontrolle verwendet wurden, gab es keinen signifikanten Anstieg der Sterblichkeitsraten oder Entwicklungsverzögerungen bei den Insekten.30 Eine andere Studie ergab, dass bei derselben Triatominart die Besiedlung durch den Parasiten keine schädlichen Veränderungen des Darmgewebes verursacht.31 Andererseits können zahlreiche physiologische, morphologische und Verhaltensfaktoren eines Organismus verändert werden, wenn er einen Parasiten beherbergt. Zum Beispiel Infektion durch T. cruzi erhöht die Fähigkeit von Mepraia spinolai (Porter, 1934) -Wirten, Wirbeltiere zu erkennen, und verkürzt deren Zeit zwischen Fütterung und Defäkation. Diese Veränderungen dürften die Parasitenübertragung verstärken und spiegeln folglich die epidemiologische Bedeutung dieses Vektors bei der Chagas-Krankheit wider.32
Ferner haben Fellet et al.21 beobachtete Verluste der Reproduktionsleistung in einer Studie an R. prolixus. Der Parasit kann die Insektenfitness verringern und das Überleben des Wirts beeinträchtigen.21,33,34 Darüber hinaus haben Studien ergeben, dass eine Infektion mit T. cruzi die Sterblichkeitsrate von M erhöht. spinolai, verringerte die Eiablage und Schlüpfrate von P. megistus-Eiern, verringerte die Fortpflanzungsfähigkeit von R. prolixus unter Temperaturbedingungen, die denen der natürlichen Umgebung ähneln, in der diese Art vorkommt, und im Fall einiger Stämme kann dies die Häutungszeit verlängert und die Langlebigkeit der Insekten verringert haben.33 In einer anderen Studie wurde festgestellt, dass infizierte Exemplare von Triatoma dimidiata (Latreille, 1811) größere Flügel hatten als nicht infizierte Insekten; diese Ergebnisse deuten auf eine mögliche Beziehung zwischen diesem Unterschied in der Morphologie und dem Dispersionspotential des Wirts hin, was zur Protozoenübertragung beitragen könnte.34
Somit variieren die Auswirkungen von T. cruzi auf Triatomine in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, einschließlich des Parasitenstamms, der Triatominspezies und der beteiligten Umweltbedingungen (einschließlich Temperatur und Ernährungszustand). Daher konzentrierten sich die zuvor beschriebenen nachteiligen Wirkungen und die begrenzte Menge an Forschung speziell auf die Wechselwirkungen zwischen Triatominen und T. cruzi zeigen, dass dies ein Bereich ist, der genauer untersucht werden kann.33 Darüber hinaus ist der beste Weg, um in die Übertragung dieses Parasiten einzugreifen, sein Vektor. Andere Studien haben beispielsweise bestätigt, dass die Behandlung mit Azadirachtin die Gesamtzahl der Flagellen verringert und die Metazyclogenese blockiert35, und es gibt Hinweise darauf, dass dieses Tetranortriterpenoid unterschiedliche Wirkungen auf verschiedene Triatominspezies und T. cruzi-Stämme hat.36 Daher wird die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen diesen Organismen in Zukunft wahrscheinlich zunehmen, und ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen verschiedener Arten mit diesem Parasiten kann wichtige Informationen für die Entwicklung neuer Ansätze zur Bekämpfung der Chagas-Krankheit liefern.37
Da die metabolische Interaktion zwischen einem intrazellulären Parasiten und der Wirtszelle für eine erfolgreiche Besiedlung unerlässlich ist38 und da die Beziehung zwischen Parasiten und Vektoren zu wechselseitigen Interaktionen führt, die sich auf andere Mitglieder der Vektorgemeinschaft auswirken, ist es wichtig, unser Wissen und Verständnis über den Einfluss der T. cruzi-Infektion auf Triatomine zu verbessern.39 Diese Parasiten-Vektor-Beziehung ist relevant und sollte weiter erforscht werden, um das Wissen über die Folgen einer Infektion durch diesen Parasiten zu erweitern, der für die öffentliche Gesundheit in vielen Ländern von großer Bedeutung ist.
