Untersuchungen zu Angiostrongylus vasorum und anderen Lungenwürmern von Hund und Katze im Zwischenwirt Nacktschnecke

Über Gastropoden vermittelte Lungenwurminfektionen spielen zunehmend eine Rolle in deutschen Katzen- und Hundepopulationen. Da zur aktuellen Situation in gastropoden Zwischenwirten von Lungenwurminfektionen bisher keinerlei Daten vorlagen, wurde hier erstmalig eine ganzjährige, epidemiologische Studie in ausgewählten Regionen Deutschlands durchgeführt, die die Prävalenzen von klassischen Lungenwürmern der Karnivoren wie Angiostrongylus vasorum, Crenosoma vulpis und Aelurostrongylus abstrusus in natürlichen Nacktschneckenpopulationen erfassen sollte. Über die Untersuchung von insgesamt 2701 Nacktschnecken aus Hessen und Rheinland-Pfalz konnte gezeigt werden, dass Infektionen mit A. vasorum, C. vulpis und A. abstrusus in unterschiedlichen Häufigkeiten in der Zwischenwirtspopulation nachweisbar sind. Im Falle von A. vasorum wurden gebietsweise und jahreszeitlich stark schwankende Prävalenzen (1-19,4 %) gemessen, die dem typischen fleckenhaften geographischen Verteilungsmuster des Parasiten entsprechen. Die Gesamtprävalenz von A. vasorum betrug 4,7 %. C. vulpis war in 2,3 % der Nacktschnecken zu finden, A. abstrusus in 0,2 % der Zwischenwirte. Da zu allen Jahreszeiten Lungenwurm-infizierte Schnecken gefunden wurden, ist davon auszugehen, dass für Hunde, die in Endemiegebieten leben, das ganze Jahr über ein Infektionsrisiko besteht. Dennoch konnte anhand von statistischen Analysen belegt werden, dass das höchste Infektionsrisiko für Hunde bezogen auf A. vasorum- und C. vulpis-Infektionen im Herbst vorliegt. Bezogen auf die jeweiligen Zwischenwirte belegen die Daten artspezifische Effekte, da Arion lusitanicus höhere A. vasorum-Prävalenzen als Deroceras reticulatum und D. reticulatum höhere Larvenbürden als A. lusitanicus aufwiesen. In Südamerika gelten Lungenwurminfektionen von Hunden und Katzen als vernachlässigte Parasitosen und nur wenige epidemiologische Studien existieren zu dieser Thematik. Um diese Lücke zu schließen, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Studie zur Prävalenz von Lungenwurminfektionen in neozoischen Achatschnecken in Kolumbien durchgeführt. Dazu wurden 609 Achatschnecken (Achatina fulica) aus fünf Regionen Kolumbiens (Cañasgordas, Ciudad Bolívar, Andes, Tuluá und Puerto Leguízamo) untersucht. Hierbei gelangen Erstnachweise für C. vulpis- (Prävalenz 1,1 %) und Troglostrongylus brevior- (Prävalenz: 1,3 %) Infektionen für Kolumbien. Zusätzlich wurden A. vasorum-Infektionen bei insgesamt 3,9 % der Achatschnecken festgestellt. Neben einer Gesamtprävalenz von 9,4 % für den Katzenlungenwurm A. abstrusus wurde ein Hotspot für diesen Parasiten über eine lokal sehr hohe Prävalenz von 53,3% in der Region von Putumayo identifiziert. Über Sequenzanalysen zu A. vasorum wurde zudem belegt, dass der europäische Stamm von A. vasorum in Südamerika parallel zum südamerikanischen Stamm vorkommt. Da bisher nur sehr wenig zu Abwehrreaktionen der Zwischenwirte auf Lungenwurminfektionen bekannt ist, wurden zudem Immunreaktionen experimentell infizierter Nacktschneckenspezies untersucht. Dazu wurden zunächst Protokolle sowohl zur standardisierter Haltung und Kultur unterschiedlicher Schneckengenera (Arion, Deroceras, Limax, Achatina) als auch zur Gewinnung vitaler Hämozyten als Abwehrzellen von Schnecken und axenischer Lungenwurmlarven etabliert. Über die in vitro-Exposition von Hämozyten unterschiedlicher Gastropodenarten mit Larven unterschiedlicher Lungenwurmspezies konnte hier erstmalig gezeigt werden, dass Hämozyten von Schnecken in der Lage sind, sog. „Extracellular Traps“ (ETs) in Reaktion auf Nematodenlarven zu bilden und über diese die Pathogene zu immobilisieren. Zudem wurde belegt, dass an dieser nicht-adaptiven Immunreaktion zum Vertebratensystem ähnliche Moleküle wie Myeloperoxidase, Elastase und Histone sowie extrazelluläres Chromatin beteiligt sind. In Analogie zum Vertebratensystem konnte außerdem gezeigt werden, dass auch bei Gastropoden morphologisch unterschiedliche Typen von ETs gebildet werden, nämlich aggregated, diffuse und spread ETs. Durch die Verwendung verschiedener Schnecken- und Lungenwurmarten wurde zudem belegt, dass die ETose unabhängig von der Wirts- und Parasitenart stattfindet. Da unterschiedliche Larvenstadien gleichermaßen ETose auslösten, war dieser Prozess zudem als stadienunabhängig zu bewerten. Die Analyse rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen nach experimentellen Lungenwurminfektionen von Nacktschnecken ermöglichte schließlich den in vivo-Nachweis der ETose, da ETs in Reaktion auf eindringende Lungenwurmlarven auf der Körperoberfläche der Gastropoden dargestellt werden konnten. Insgesamt wurde die Hämozyten-vermittelte ETose terrestrischer Gastropoden als ein schnell (bereits 10 Minuten nach der Konfrontation erfolgend) und effizient (fast die Hälfte aller Larven wurde durch ETs gefangen) ablaufender Effektormechanismus identifiziert.