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Infektionskrankheiten und Biodiversität

in anthropogen veränderten Gewässern

Zusammenfassungen des Workshops vom 24. und 25. November 2011

in Berlin

Brigitte Bannert, Klaus Knopf & Katrin Vohland (Eds.)

Infektionskrankheiten und Biodiversität in anthropogen veränderten Gewässern 1 / 45

Infektionskrankheiten und Biodiversität in anthropogen veränderten Gewässern

Zusammenfassungen des Workshops vom 24. und 25. November 2011 in Berlin

Brigitte Bannert, Klaus Knopf & Katrin Vohland (Eds.)

Organisation: Brigitte Bannert, Klaus Knopf

Dr. Brigitte Bannert

Institut für Biologie, Abteilung Molekulare Parasitologie

Humboldt-Universität zu Berlin

Philippstr. 13, D-10115 Berlin

e-mail: [email protected]

PD. Dr. Klaus Knopf

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei

Müggelseedamm 310, 12587 Berlin


Dr. Katrin Vohland

Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland

Museum für Naturkunde

Invalidenstr. 43, 10115 Berlin


Bildnachweise:

http://phil.cdc.gov: Titelseite: Culex quinquefasciatus (Moskito); Giardia

lamblia (Einzeller)

http://www.pixelio.de: Titelseite: Fischadler; Motive S. 2 (links), 14, 19, 32, 36, 38

http://de.wikipedia.org: S. 6 (See)

http://uni-duesseldorf.de: S. 2 (Grafik Nahrungsnetz)

Bannert, B.: S. 5 (Blume)

Clausnitzer, V.: Titelseite: Chlorocypha curta (Libelle)

Knopf, K.: Titelseite: Aal (Anguilla anguilla), Myxobolus sp.

(Myxozoa), Bunodera luciopercae (Saugwurm)

mailto:[email protected]

https://webmail.cms.hu-berlin.de/squirrelmail/src/compose.php?send_to=katrin.vohland%40mfn-berlin.de

http://phil.cdc.gov/

http://www.pixelio.de/

http://de.wikipedia.org/

http://uni-duesseldorf.de/


Infektionskrankheiten und Biodiversität

in anthropogen veränderten Gewässern

Vorwort

Wasser hat bei der Übertragung einer Vielzahl von Pathogenen von Mensch, Haus- und Wildtieren eine

herausragende Bedeutung. Wasserbürtige Krankheiten wie Cholera, Amöbenruhr, Onchozerkose und

Bilharziose gehören zu den wichtigsten Infektionskrankheiten des Menschen in den Tropen und

Subtropen. Aber auch in den Industrieländern der temperierten und borealen Klimazonen sind

humanpathogene Parasiten1, trotz hoher Hygienestandards eine permanente Herausforderung für die

(Trink-) Wasserwirtschaft.

Parasiten sind aber auch ein integraler Bestandteil von Ökosystemen. Es wird geschätzt, dass mehr als

50% aller Lebewesen parasitär leben. Allein schon deswegen sind diese oftmals im Verborgenen

lebenden Organismen eine große Herausforderung für die Biodiversitätsforschung. Evolutionsbiologische

Forschungsergebnisse zeigen, dass Parasiten als Selektionsfaktor einen wichtigen Beitrag zur Schaffung

und Erhaltung der Diversität frei lebender Organismen leisten. Mit oftmals komplizierten

Entwicklungszyklen haben sie Einfluss auf Nahrungsnetze und Populationsdynamiken. Diese Effekte

sind jedoch häufig nicht so offensichtlich wie etwa Räuber-Beute Interaktionen. Dies ist sicherlich ein

Grund, weshalb Parasiten in den meisten Biodiversitätsstudien und Nahrungsnetzanalysen fehlen.

In zunehmend anthropogen veränderten Gewässern (z. B. durch Wasserbau, Nährstoffeintrag,

Verschleppung und Einwanderung gebietsfremder Arten) kommt es zwangsläufig auch zu Veränderungen

der Parasitenfauna, die im Hinblick auf ihre Bedeutung im Ökosystem kaum untersucht sind. Mit der

weltweit zunehmenden Verfrachtung von Haus- und Nutztieren (auch Fischen!) besteht die Gefahr, dass

deren Krankheitserreger in neue Verbreitungsgebiete eingeschleppt werden.

Insbesondere wasserassoziierte Erreger von Infektionskrankheiten von Mensch und Tier bedürfen

deutlich größerer Aufmerksamkeit. Von ökologisch motivierten Forschungsansätzen ist ein signifikanter

Informationsbeitrag sowohl für biodiversitätsrelevante als auch für gesundheitspolitische

Entscheidungsprozesse zu erwarten. Der Workshop hat Experten verschiedenster Fachgebiete

zusammengebracht, um einen Beitrag zu leisten, Forschungsbedarf zu konkretisieren und die

Entwicklung innovativer, interdisziplinärer Forschungskonzepte anzustoßen. Weiterhin wurde diskutiert,

wie die Forschungsergebnisse auch einem breiten Publikum und politischen Entscheidungsträgern

zugänglich gemacht werden können. Die Ergebnisse der Diskussionen werden in einem Positionspapier

zusammengefasst.

Die Organisatoren danken allen Teilnehmern für Ihre Beiträge und dem Netzwerkforum zur

Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo) für die Unterstützung.

Brigitte Bannert und Klaus Knopf, Berlin im Februar 2012

1 wir verwenden diesen Begriff wie im anglophonen Sprachbereich für Viren, pathogene Mikroorganismen und eukaryotische

Parasiten


Inhaltsverzeichnis

0. Begrüßung und Moderation

Bannert, Brigitte (Institut für Biologie, Molekulare Parasitologie, Humboldt-Universität zu Berlin)

Knopf, Klaus (Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin)

Vohland, Katrin (Netzwerkforum zur Biodiversitätsforschung Deutschland NeFo, Museum für

Naturkunde Berlin)

Sures, Bernd (Universität Duisburg-Essen)

1. Parasiten und Biodiversität in aquatischen Ökosystemen

Thieltges, David (NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, Niederlande): Wie Biodiversität

Parasiten und Parasiten Biodiversität beeinflussen - aktueller Kenntnisstand in Makroökologie,

Biogeographie, Nahrungsnetzanalysen und experimenteller Ökologie

Behrmann-Godel, Jasminca (Universität Konstanz): Heterogenität von Parasitengemeinschaften in

Ökosystemen

Kalbe, Martin (Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön): Habitat-spezifische Parasitenfauna

als mögliche Barriere zwischen Populationen – lokale Adaptationen bei Stichlingen

Selbach, Christian1; Soldánová, Miroslava

2; Kostadinova, Aneta

2; Pérez-del-Olmo, Ana

1,3; Sures, Bernd

1

(1Universität Duisburg-Essen,

2Academy of Sciences of the Czech Republic, České Budějovice,

3Universitat Autònoma de Barcelona): Trematodeninfektionen in urbanen Gewässern: Parasiten als

integrale Bestandteile von Ökosystemen

Clausnitzer, Viola (Senckenberg Museum für Naturkunde, Görlitz): Biodiversität aquatischer

Ökosysteme in Afrika und Auswirkungen auf Seuchen-Kontrollmaßnahmen

Dziallas, Claudia; Grossart, Hans-Peter (Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei,

Berlin): Partikelassoziierte, potentiell pathogene Bakterien

2. Wasserbürtige Infektionskrankheiten von Mensch und Tier

Aebischer, Anton; Klotz, Christian (Robert Koch-Institut, Berlin): Schaffung der Grundlagen für eine

funktionelle Epidemiologie der Erreger der Giardiasis in Deutschland

Karanis, Panagiotis (Universitätsklinikum Köln): Übertragung wasserbürtiger parasitischer

Protozoen und Übersicht weltweiter Epidemien – Ein Update 1900-2010

Lendner, Matthias (Universität Leipzig): Cryptosporidium: die veterinärmedizinische Perspektive

Klimpel, Sven (Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt am Main): Anisakidosis:

Verbreitung, Artbestimmung, Modellierung


Dangel, Kerstin1; Sures, Bernd

1; Knopf, Klaus

2 (

1Universität Duisburg-Essen,

2Leibniz-Institut für

Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin): Parasiten als Bedrohung für den Bestand des

Europäischen Aals?

Krone, Oliver (Leibniz Institut für Zoo und Wildtierforschung, Berlin): Wasserbürtige Endoparasiten

bei Greifvögeln

3. Aquatische Parasiten und ihre Wirte unter dem Einfluss von Klimawandel,

Landnutzung, Wasserbau, Wasserwirtschaft und Globalisierung

Taraschewski, Horst; Petney, Trevor (Karlsruher Institut für Technologie): Intensivierte Wassernutzung

und Globalisierung: Wie Parasiten profitieren

Sattmann, Helmut; Hörweg, Christoph (Naturhistorisches Museum Wien): Neueröffnung: Neue Gäste,

neue Wirte. Epidemiologie von Parasiten-Neobiota am Beispiel des Amerikanischen

Riesenleberegels

Palm, Harry (Universität Rostock): Biodiversität metazoischer Fischparasiten: Eine vernachlässigte

Größe am Beispiel des Zentralen Pazifiks

Sures, Bernd1; Thielen, Frankie

2; Knopf, Klaus

3; Pérez-del-Olmo, Ana

4; Horst Taraschewski

5

(1Universität Duisburg-Essen;

2 Fondation Hëllef fir d'Natur, Heinerscheid, Luxembourg;

3Leibniz-Institut

für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin; 4Universitat Autònoma de Barcelona, Spain;

5Karlsruher Institut für Technologie): Parasitengemeinschaften als Indikatoren ökosystemarer

Veränderungen

Fichtner, Dieter; Bergmann, Sven; Granzow, Harald (Friedrich-Loeffler-Institut Greifswald, Insel Riems):

Nachweis von Viren bei Wildfischen und Beziehungen zur Aquakultur

Bräuer, Grit (Sächsische Tierseuchenkasse, Dresden): Die Koi-Herpesvirusinfektion im Spannungsfeld

von Naturschutz und Teichwirtschaft

Dangel, Daniel1; Pérez-del-Olmo, Ana

2; Hering, Daniel

1; Sures, Bernd

1 (

1Universität Duisburg-Essen;

2Universitat Autònoma de Barcelona, Spain): Diversität in Fließgewässern, nichts für Parasiten?

4. Was ist zu tun? Forschungsbedarf, Innovationen, Öffentlichkeitsarbeit

Behrmann-Godel, Jasminca (Universität Konstanz): Negative Auswirkungen durch

Parasiteninfektionen bei sehr frühen Entwicklungsstadien von Fischen

Knopf, Klaus; Steinbach, Christoph; Schreiber, Jürgen (Leibniz-Institut für Gewässerökologie und

Binnenfischerei, Berlin): Zwischenwirt-abhängige, kleinräumige Heterogenität der Parasitenfauna

von Flussbarschen (Perca fluciatilis)

Karanis, Panagiotis (Universitätsklinikum Köln): Neues aus der Cryptosporidium-Forschung und

Forschungsbedarf für wasserbedingte Parasitosen

5. Autoren- und Teilnehmerverzeichnis


0. Begrüßung

Vorstellung des Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo)

Katrin Vohland, Museum für Naturkunde, Berlin

Parasiten werden in der Öffentlichkeit gemeinhin als Verursacher von Infektionskrankheiten

wahrgenommen. In der Tat verursachen manche Parasiten katastrophale Epidemien bei Menschen, Haus-

und Wildtieren. Oft übersehen wird aber, dass Parasiten auch natürliche Bestandteile von Ökosystemen

sind. Welche Bedeutung haben Parasiten für die Biodiversitätsforschung? Die Erforschung der

Zusammenhänge zwischen dem Zustand eines Ökosystems, Übertragungswegen von Krankheiten, der

Rolle von Parasiten im Ökosystem sowie eine der Öffentlichkeit zugängliche Aufbereitung dieser

Erkenntnisse stehen noch ganz am Anfang.

Das Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland (NeFo; www.biodiversity.de) freut sich

daher, den innovativen Workshop, organisiert von PD Dr. Knopf vom Leibniz-Institut für

Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und Frau Dr. Bannert von der Humboldt Universität zu

Berlin, zu Infektionskrankheiten und Biodiversität in anthropogen veränderten Gewässern unterstützen

und begleiten zu können. Ziel von NeFo ist die interdisziplinäre Vernetzung von WissenschaftlerInnen

unterschiedlicher Disziplinen, um gesellschaftlich relevante Fragestellungen zu bearbeiten, und die

Ergebnisse mit Akteuren in Praxis und Politik zu diskutieren. Biodiversitätsforschung findet im engen

Dialog zwischen Wissenschaft und anderen gesellschaftlichen Akteuren wie insbesondere der Politik

statt.

Dieser Workshop konnte zeigen, wie eng die Rückkopplungen zwischen dem Zustand von Gewässern,

etwa in Bezug auf Nährstoffgehalt, Temperatur oder eingeschleppten Arten, und der Populationsdynamik

und räumlichen Verteilung von Parasiten und Wirten sind, und wie sich diese Dynamik auch auf den

Menschen und vom Menschen genutzte Arten auswirkt. Es wurde deutlich, wie groß der Bedarf an

Forschung anhand von ökosystemaren Ansätzen ist, um das gesamte System zu verstehen, und wie

wichtig es ist, geeignete Kommunikationsstrategien zu entwickeln.


1. Parasiten und Biodiversität in aquatischen Ökosystemen

Wie Biodiversität Parasiten und Parasiten Biodiversität beeinflussen - aktueller Kenntnisstand in Makroökologie, Biogeographie, Nahrungsnetzanalysen und experimenteller Ökologie

David Thieltges, NIOZ Royal Institute for Sea Research, Texel,

In den vergangenen Jahren haben die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Parasitismus

verstärkte Aufmerksamkeit gefunden. Studien aus so verschiedenen Forschungsrichtungen wie

Makroökologie, Biogeographie, Nahrungsnetzanalysen und experimenteller Ökologie haben drei

verschiedene Aspekte heraus gearbeitet: 1) Wirtsdiversität bedingt Parasitendiversität auf allen möglichen

Skalen. So korreliert zum Beispiel die Diversität von Trematoden in Süßwassersystemen in 25

biogeographischen Regionen in Europa positiv mit der Diversität der Vertebraten, die als Endwirte für

diese Parasitengruppe fungieren. Ähnliche Zusammenhänge von Wirt- und Parasitendiversität finden sich

auch in regionalen oder lokalen Studien. Aufgrund dieser Zusammenhänge eignen sich Parasiten

möglicherweise als biogeographische Marker für Wirtspopulationen und als Indikatoren für

Wirtsdiversität und Ökosysteme. Diese Zusammenhänge weisen aber auch auf die enorme Bedeutung von

eingeschleppten Arten hin, die als neue Wirte neue Parasiten einführen können, die dann auch auf die

heimische Fauna übergehen (so genannter spill-over effect). 2) Parasiten können im Gegenzug die

Diversität von frei lebenden Organismen beeinflussen. Das geschieht vor allem über indirekte Effekte

(auch so genannte trait-mediated effects). Zum Beispiel verringern schalenbohrende Parasiten die

Schalenstärke von marinen Schnecken. Dieser direkte Effekt tritt eine ganze Kaskade von indirekten

Effekten los: ein verstärkter Prädationsdruck auf parasitierte Schnecken durch Krabben bewirkt eine

verringerte Dichte von Schnecken im ständig wasserbedeckten Bereich von Muschelbänken im Vergleich

zu den im Wechsel der Gezeiten frei fallenden Bereichen, wo der Parasit nicht vorkommt. Diese

unterschiedliche Schneckendichte bewirkt wiederum eine unterschiedliche Beweidungsstärke durch

Schnecken in den beiden Bereichen und hat damit Auswirkungen auf die Zusammensetzung der

jeweiligen Aufwuchsfauna auf den Muscheln. Parasiten beeinflussen die Diversität frei lebender

Organismen zudem auch über ihre Effekte in Nahrungsnetzen, wo sie vermutlich eine stabilisierende

Funktion haben, und über ihre Wirkung als Selektionsfaktor. 3) Auch Nicht-Wirte können Parasiten

beeinflussen, zum Bespiel indem sie die Übertragung von Infektionsstadien beeinträchtigen und damit zu

geringeren Parasitierungsraten in Wirte führen (so genannte dilution effects). Diese Effekte sind

vermutlich verbreiteter als bisher gedacht.

Obwohl Studien zu diesen drei Aspekten einige generelle Muster nahe legen, sind die genauen

Zusammenhänge für die meisten Wirt-Parasit-Interaktionen und Ökosysteme allerdings unbekannt. Hier

besteht dringender Forschungsbedarf vor allem im Hinblick auf die Relevanz dieser Zusammenhänge für

die aktuellen Diskussion über die Auswirkungen von globalen Veränderungen wie beispielsweise

Klimawandel, Intensivierung anthropogener Nutzungen und Arteneinschleppungen auf Parasitismus

sowie den möglichen Anwendungsbezug von Parasiten als biogeographische Marker und Indikatoren für

Ökosysteme.


Abb. 1: Der Bodensee mit den

Fangorten für Flussbarsche,

n = 199 (gelbe und rote

Punkte) und Kaulbarsche,

n = 61 (nur rote Punkte).

Heterogenität von Parasitengemeinschaften in Ökosystemen - Parasiten als selektiver Faktor?

Jasminca Behrmann-Godel, Universität Konstanz

Parasiten sind ein allgegenwärtiger Bestandteil der Umwelt. Toleranz oder Resistenz gegen Parasiten und

Pathogene sind wichtige Faktoren, welche die Fitness der Wirte beeinflussen und einer ständigen

Evolution unterliegen. Parasiten sind nicht gleichmäßig verteilt, und Parasiten-Infragemeinschaften

(infracommunities) lokaler Wirtspopulationen können sehr heterogen sein. Mögliche Ursachen für diese

Variabilität sind die geographische Distanz zwischen Wirtspopulationen, die Größe der Streifgebiete und

die Verbreitung der Wirte, Unterschiede in der Individuendichte der Wirte und Parasiten oder lokale

Restriktionen durch spezifische Lebenszyklen und das Verhalten der Parasiten. Auch Variabilität in der

Sensitivität gegenüber Parasiteninfektionen zwischen lokalen Wirtspopulationen kann zu Unterschieden

in den Parasitengemeinschaften führen. Hierbei spielen mehrere Komponenten der Immunsystems sowohl

bei der Empfänglichkeit gegenüber Parasiteninfektionen als auch bei deren Auswirkung auf die Fitness

der Wirte eine zentrale Rolle. Insbesondere die Genprodukte des MHC II (major histocompatibility

complex class II) stellten sich hier als wichtige Komponenten in der Parasit-Wirt Koevolution heraus. Sie

codieren für Zelloberflächenproteine, welche den Zellen des Immunsystems parasitenbürtige Antigene

präsentieren. MHC II Gen-Allele sind mit der Empfänglichkeit und der Resistenz gegen Parasiten in

vielen Spezies assoziiert und stehen unter ausgleichender Selektion.

In dieser Studie wurden verschiedene Probestellen im großen präalpinen Bodensee dahingehend

ausgesucht, ob sie sich in abiotischen und biotischen Parametern, der Wind- und Wellenexposition und

im Vorkommen von Zwischenwirten unterschieden (Abb. 1).

An diesen Probestellen wurden dann für die beiden Fischwirtsarten Flussbarsch (Perca fluviatilis) und

Kaulbarsch (Gymnocephalus cernuus) sämtliche Makroparasiten bestimmt, um zu testen, ob die

Heterogenität der lokalen Habitate sich auch in einer Heterogenität der lokalen Parasiten-

Infragemeinschaften widerspiegelt. Zusätzlich wurde die Variation an neutralen genetischen Markern (10

Mikrosatelliten Loci) und die Variabilität der MHC II Gen-Allele (individuelle Genotypisierung durch

KTBL

RMSZ2 SZ16

MS

RH

LA

MB

HA

Upper lake

Lower lake


e)f)

reference strand conformation analysis RSCA) der lokalen Flussbarschpopulationen untersucht und

verglichen. Neben einer Analyse der Populationsstruktur erlaubte dieses Vorgehen auch eine Korrelation

der Ähnlichkeiten zwischen der individuellen MHC II Gen-Allel Struktur und der individuellen Parasiten-

Infragemeinschaft der Flussbarsche.

Die Resultate bestätigten die Erwartungen: Mit 19 und 20 Makroparasitenarten beim Flussbarsch

respektive dem Kaulbarsch wurde eine starke räumliche Heterogenität der Parasiten-Infragemeinschaften

gefunden. Der Artenreichtum und die Abundanz der Parasiten variierten zwischen mehreren Fangorten

(Abb. 2).

Abb. 2: Artenreichtum und Parasitenabundanz an den Fangorten für Kaulbarsch (a und c) und Flussbarsch (b und d).

Signifikante Unterschiede werden durch verschiedene Großbuchstaben angezeigt, berechnet mittels KW-ANOVA und MW

U-Tests. Signifikante Unterschiede der Parasitengemeinschaften zwischen lokalen Populationen von Kaulbarschen (e) und

Flussbarschen (f) sind durch Pfeile dargestellt (Anosim mit R ≥ 0.3 und p < 0.05, berechnet in Primer).


Interessanterweise konnte keine weitere Populationsstruktur zwischen allen 10 untersuchten Fangorten

der Flussbarsche gefunden werden. Die Berechnung der FST-Werte resultierte nur in zwei signifikanten

paarweisen Vergleichen (Tab. 1). Somit gehören alle Flussbarsche des Bodensees zu einer panmiktischen

Population; es gab keinen Hinweis auf eine geografische Populationsaufspaltung. Die paarweisen

Vergleiche der MHC II Gen-Allel Struktur dagegen zeigte ein etwas anderes Bild. Hier wurden sechs

signifikante Werte gefunden, welche alle paarweise Vergleiche mit zwei bestimmten Fangorten (SZ16

und MS, s. Tab. 1.) beinhalteten. Dieser Befund deutet auf lokale Unterschiede in der MHC II Gen-Allel

Struktur der Flussbarsche im Bodensee hin.

RM SZ2 HA MS BL SZ16 KT RH ME LA

RM -0.010 -0.004 -0.012 -0.001 -0.001 -0.012 -0.008 -0.008 -0.006

SZ2 1.26 -0.003 -0.008 -0.007 0.016* -0.008 -0.007 0.001 -0.008

HA 0.78 1.22 -0.006 0.008 0.009 -0.001 -0.005 0.010 0.006

MS 0.38 2.13* 1.86 -0.006 0.005 -0.012 -0.011 -0.001 -0.007

BL 1.29 0.93 1.09 1.96 0.009 -0.004 -0.004 -0.002 -0.012

SZ16 1.46 1.70 2.33* 2.87* 1.89 -0.002 0.015* 0.009 -0.002

KT 1.09 0.55 0.64 1.59 0.50 1.86 -0.011 -0.012 -0.010

RH 1.32 0.41 1.16 2.30* 0.85 2.19* 0.85 -0.007 -0.001

ME 1.21 0.50 1.41 2.33* 0.47 1.07 0.64 0.82 -0.003

LA 0.57 0.90 1.51 1.43 1.40 1.01 1.35 0.86 0.98

Tab. 1: Paarweise Vergleiche der Mikrosatelliten- und MHC II Gen-Allel Daten zwischen den Fangorten für Flussbarsche.

Über der Diagonalen: paarweise FST Werte basierend auf einer Analyse von 10 Mikrosatelliten Loci, berechnet in ARLEQUIN,

unter der Diagonalen: paarweise F-model Werte (PerMANOVA) basierend auf lokalen MHC II Allel Mustern, berechnet in

“R”. Fettschrift und Sternchen markieren signifikante Unterschiede (p ≤ 0.05).

Außerdem konnte eine signifikante positive Korrelation zwischen den individuellen Ähnlichkeiten in den

Parasitengemeinschaften (Jaccard Index) und der MHC II Gen-Allel Struktur (Bray-Curtis Index)

gefunden werden (Mantel´s Test: r=0.29, perm=10.000; p<0.001, berechnet mit dem “vegan” Paket in

“R”). Somit wurde gefunden, dass zwei Flussbarsche, die eine ähnliche Parasitengemeinschaft hatten,

auch eine ähnliche MHC II Gen-Allel Ausstattung besaßen.

Als Fazit konnte gezeigt werden, dass Fluss- und Kaulbarsche von heterogenen Fangorten innerhalb eines

Ökosystems auch heterogene Parasitengemeinschaften besaßen, was zunächst die Existenz lokaler stabiler

Wirtspopulationen vermuten lässt. Bei den Flussbarschen konnte allerdings anhand neutraler genetischer

Marker keine Subpopulationsstruktur gefunden werden, was auf eine panmiktische Populationsstruktur

hindeutet. Im Gegensatz dazu wurden lokale Unterschiede in den MHC II Gen-Allel Strukturen der

Flussbarsche gefunden. Die positive Korrelation zwischen der individuellen Parasitengemeinschaft und


der MHC II Gen-Allel Ausstattung weist auf einen Einfluss von MHC II Gen-Allelen auf die

Prasitenresistenz hin.

Ich nehme an, dass die frühe Migration der larvalen Flussbarsche, welche kurz nach dem Schlupf vom

Litoral des Bodensees in das Pelagial wandern, zu einer Durchmischung der Flussbarschpopulation von

verschiedenen geografischen Orten führt. Nach ca. zwei Monaten kehren die juvenilen Flussbarsche in

das Litoral zurück, wo sie lokale Bestände ausbilden. Hier werden sie durch die lokal auftretenden

Parasiten infiziert. Basierend auf der geographischen Variabilität im Auftreten der Parasiten und

individuellen Unterschieden in der MHC II Allel Ausstattung der Flussbarsche beginnt hier ein

„Sortierprozess“ durch die Parasiten, welcher in Unterschieden in der MHC II Gen-Allel Struktur der

lokalen Flussbarschbestände resultiert. In zukünftigen Studien soll diese Hypothese untersucht werden.

Zusammenfassend deuten die Resultate dieser Studie in der Tat darauf hin, dass die Heterogenität in

Ökosystemen und die daraus resultierende Variabilität der Makroparasiten einen selektiven Faktor für den

Erhalt der Diversität von Immungenen wie z. B. der MHC II Gen-Produkte in Wirtspopulationen

darstellen.

Habitat-spezifische Parasitenfauna als mögliche Barriere zwischen Populationen – lokale Adaptationen bei Stichlingen

Martin Kalbe, Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

Alle freilebenden Organismen müssen sich ständig mit der Parasitenfauna ihrer Umgebung

auseinandersetzen, wie auch die Parasiten sich wiederum ständig an ihre Wirte bzw. deren

Immunsystemen anpassen müssen. Dabei üben die beiden Gegenspieler einen starken gegenseitigen

Selektionsdruck aufeinander aus. Dies führt zu einem kontinuierlichen „Wettrüsten“, bei dem die Wirte

ihre Immunfunktionen optimieren und Parasiten wiederum Strategien zur Umgehung der Immunabwehr

und gleichzeitig zur effektiven Nutzung von Ressourcen ihrer Wirte weiterentwickeln müssen. Daher

können sich verschiedene Populationen einer Wirtsart in ihrer Anpassung an die sympatrische

Parasitenfauna deutlich unterscheiden. Diese lokalen Adaptationen bieten hervorragende experimentelle

Möglichkeiten, um die Bandbreite möglicher immunologischer Anpassungen von Organismen zu

bestimmen. Gleichzeitig können sie als Modell für Untersuchungen der Auswirkung von Neozoen auf

Wirt-Parasit-Interaktionen dienen, sowohl für die Ausbreitung von neuen Parasiten, als auch neuer

Wirtsarten.

Wir untersuchen lokale Adaptionen bei einem kleinen Fisch, dem dreistacheligen Stichling, und seiner

natürlichen Makroparasitenfauna. In Schleswig-Holstein haben die ursprünglich marinen Stichlinge nach

der letzten Eiszeit küstennahe Süßgewässer besiedelt. Dabei unterscheiden sich die Fische in Flüssen und

Seen genetisch nicht nur von den ancestralen Populationen in Nord- und Ostsee, sondern auch

untereinander. Obwohl im Untersuchungsgebiet viele Flüsse und Seen direkt miteinander verbunden sind,

für die Stichlinge also keine physikalischen Barrieren bestehen, scheint es kaum Genfluss zwischen den

Stichlingspopulationen der beiden Gewässertypen zu geben. Sie können im Labor gekreuzt werden,

bilden aber in der Natur unterschiedliche genetische Ökotypen. Gleichzeitig unterscheiden sie sich in

ihrer Parasitenfauna: in Seen sind Stichlinge mit deutlich mehr Parasiten (insgesamt kommen bis zu 30

Arten vor) befallen als in Flüssen.

Experimentelle Infektionen mit drei häufigen Parasitenarten (einem digenen Trematoden und zwei

Nematoden) sowie immunologische Untersuchungen mit laborgezüchteten Stichlingen beider

Habitattypen zeigten bei Fischen aus Seepopulationen höhere Parasitenresistenz und effektivere

Immunfunktionen als bei Flussfischen. Bei ökologischen Transplantationsexperimenten wurden


laborgezüchtete Stichlinge aus beiden Habitattypen in Käfigen (enclosures) jeweils einige Monate in dem

entsprechenden Fluss und dem See der Elternfische gehalten und so dem gesamten Spektrum der

natürlichen Parasiten ausgesetzt. Auch hierbei zeigte sich, dass die Stichlinge in ihrem (genetischen)

Ursprungshabitat weniger stark von Parasiten befallen wurden und in besserer Kondition waren als in

dem jeweils fremden Habitat. Dies beweist eine (immun-) genetische Adaptation an die sympatrische

Parasitenfauna, die Fische haben also so etwas wie einen genetischen „Heimvorteil“. Dies bedeutet

gleichzeitig, wenn Stichlinge z. B. aus einem Fluss in den See einwandern, sind sie weniger

konkurrenzfähig gegenüber der lokal angepassten Population, werden dort also weniger Nachkommen

und somit eine geringere Fitness haben. In anderen Worten, Parasiten könnten hier als eine

Fortpflanzungsbarriere fungieren, die Populationen aus unterschiedlichen Habitattypen trennt und somit

langfristig zur Aufspaltung in verschiedene Arten führen könnte.

Parasiten sind also mit ihrer enorm hohen Artenzahl nicht nur selbst ein wichtiger Bestandteil der

Biodiversität, sie tragen durch lokale Anpassungen in der Wirt-Parasit-Koevolution möglicherweise auch

direkt zur Aufrechterhaltung der Biodiversität ihrer Wirte bei.

Abb. 1: Diversität von Parasiten in dreistacheligen Stichlingen (Gasterosteus aculeatus) in Flüssen und Seen in

Norddeutschland. Die Artenzusammensetzung der Parasitengemeinschaften und die Häufigkeit der einzelnen Arten, sowie

die Infektionsintensität der einzelnen Fische variiert beträchtlich zwischen verschiedenen Populationen und von einer

Stichlingsgeneration zur nächsten.


Trematodeninfektionen in urbanen Gewässern: Parasiten als integrale Bestandteile von Ökosystemen

Christian Selbach1; Miroslava Soldánová

2; Aneta Kostadinova

2; Ana Pérez-del-Olmo

1,3 & Bernd

Sures1,


2Academy of Sciences of the Czech Republic, České Budějovice,

3Universitat Autònoma de Barcelona

Parasiten sind als integrale Bestandteile von Ökosystemen lange Zeit ignoriert worden, da sie häufig nicht

sichtbar sind. Dabei machen sie einen erheblichen Teil ökosystemarer Biodiversität aus und spielen

aufgrund ihrer engen Verstrickung in Nahrungsnetzen sowie ihrer Gesamtbiomasse eine zentrale Rolle in

Lebensgemeinschaften (vgl. Lafferty et al. 2006; Sukhdeo 2010). Entsprechend können sie

strukturierende Einflüsse auf ganze Ökosysteme haben. Diese Tatsache gewinnt vor dem Hintergrund

anthropogener Umwelteinflüsse häufig eine besondere Brisanz. So hat das massive Vorkommen der

Trematodenart Ribeiroia ondatrae infolge hoher Nährstoffbelastungen zum Aussterben ganzer

Froschpopulationen in Gewässern Nordamerikas geführt (Johnson & Chase 2004). Auch das Vorkommen

von Vogelschistosomen wird durch fortschreitende Gewässereutrophierung begünstigt und führt zu

regelmäßigen Fällen von Badedermatitis in Europa (Ferté et al. 2005).

Neben solch drastischen Fällen stellen Parasiten jedoch einen integralen und wichtigen Bestandteil

aquatischer Ökosysteme dar. In unseren Untersuchungen von Trematodengemeinschaften in Stauseen der

Ruhr konnten wir 17 Trematodenarten in zwei als Zwischenwirte genutzten Schneckenarten, Lymnaea

stagnalis und Radix auricularia, identifizieren (Soldánová et al. 2010; unveröffentlichte Daten 2011). Die

heterogene Verteilung der Trematoden innerhalb der Gewässer sowie zwischen einzelnen Probestellen

legt mögliche Eutrophierungsunterschiede an den Sammelstellen, und somit verschiedene Bedingungen

für die Ausbreitung der Trematoden, nahe. Aufgrund ihrer Abundanz, Diversität und komplexen

Beziehung zu den Wirten müssen Parasiten als integrale Bestandteile von Ökosystemen betrachtet

werden, in denen sie eine wichtige, in vielen Fällen aber nur unzureichend bekannte Rolle spielen.

Abb. 2: Dreistacheliger Stichling (Gasterosteus aculeatus), infiziert mit neun Bandwürmern (Schistocephalus solidus), die

sich in dessen Bauchhöhle entwickeln. Wird der Stichling von einem Vogel gefressen, verpaaren sich die Würmer in dessen

Darm und produzieren Eier, die mit dem Kot ins Wasser gelangen müssen. Aus diesen schlüpfen dann zunächst

freischwimmende Larvenstadien, die von Hüpferlingen (kleine planktische Krebstiere) aufgenommen werden müssen. Darin

entwickelt sich der Parasit zu einem weiteren Stadium, das dann infektiös für Stichlinge ist, wenn diese wiederum die

Hüpferlinge fressen.


Abb. 1: Notocotylus attenuatus, Redie und Zerkarie.

Literatur:

Ferté, H.; Depaquit, J.; Carré, S.; Villena, I. & Léger, N. (2005): Presence of Trichobilharzia szidati in Lymnaea stagnalis and

T. franki in Radix auricularia in northeastern France: molecular evidence. Parasitology Research, 95(2), 150-4

Johnson, P. T. J. & Chase, J. M. (2004): Parasites in the food web: linking amphibian malformations and aquatic

eutrophication. Ecology Letters, 7(7), 521-526

Lafferty, K. D.; Dobson, A. P. & Kuris, A. M. (2006): Parasites dominate food web links. Proceedings of the National

Academy of Sciences of the United States of America, 103(30). 11211-11216

Soldánová, M.; Selbach, C.; Sures, B.; Kostadinova, A. & Perez-Del-Olmo, A. (2010): Larval trematode communities in Radix

auricularia and Lymnaea stagnalis in a reservoir system of the Ruhr River. Parasites & Vectors, 3(1), 56

Sukhdeo, M. V. K. (2010): Food webs for parasitologists: a review. The Journal of Parasitology, 96(2), 273-84


Abb. 1: Chlorocypha curta (Blue tipped Jewel) ein

Bewohner von Regenwaldbächen in Afrika.

Abb. 2: Trithemis annulata (Violet Dropwing) auf

Ictinogomphus ferox (Common Tigertail): beides häufige

Arten der afrikanischen Savannen und Woodlands.

Biodiversität aquatischer Ökosysteme in Afrika und Auswirkungen auf Seuchen-Kontrollmaßnahmen

Viola Clausnitzer, Naturkundemuseum Görlitz

Die aquatische Biodiversität in Afrika ist nicht nur sehr hoch, sondern auch von herausragender

Bedeutung für Lebensbedingungen, Ökonomie und Gesundheit von Mensch und Ökosystemen.

Gleichzeitig ist sie durch die wirtschaftliche Entwicklung und ein rasantes Bevölkerungswachstum

extrem gefährdet und wird bei allgemeinen Biodiversitäts-Erfassungen oft vernachlässigt. Ein häufig

genannter Grund für diese Unterrepräsentation in Gutachten und Umweltplanungen ist das Fehlen von

Informationen und Grundlagendaten für aquatische Organismen in tropischen Bereichen. Um diese Lücke

in Afrika zu schließen, wurde von dem Species Programme der IUCN (www.iucn.org) ein "Pan Africa

Freshwater Biodiversity Assessment" durchgeführt, wofür alle Arten der Süßwasserfische,

Süßwasserschnecken, Süßwasserkrebse, Libellen und ausgewählte Familien der Wasserpflanzen erfasst

wurden. Insgesamt wurden 4.989 Arten erfasst und die Verbreitungen kartiert.

Im Rahmen dieses Projektes wurde die Libellenfauna des afrikanischen Kontinents taxonomisch revidiert

und eine Datenbank erstellt, die Literatur-, Museums- und Felddaten enthält. Zurzeit sind dort über

90.000 Datensätze der 709 bekannten Libellenarten des afrikanischen Kontinents enthalten. Zusätzlich

wurden alle Arten anhand der Kriterien der globalen Roten Liste der IUCN bewertet

(www.iucnredlist.org). Diese Ergebnisse wurden dann auf kontinentaler und globaler Ebene verglichen

und ausgewertet. Von den Libellen des kontinentalen Afrikas sind 9,2% in eine der

Gefährdungskategorien „Vulnerable“, „Endangered“ und „Critically Endangered“ und 15% als „Data

Deficient“ eingestuft.

Die Nutzung von Libellen zur Kontrolle von Krankheitsvektoren, hier vor allem die Malaria-Mücke, ist in

künstlichen Gewässern (Regentonnen, Bewässerungskanälen etc.) schon erfolgreich durch das gezielte

Aussetzen von Larven durchgeführt worden. In natürlichen Ökosystemen ist eine nachhaltige Reduktion

von einzelnen Beute Gruppen nicht möglich, da Libellen opportunistische Prädatoren sind.

http://www.iucn.org/

http://www.iucnredlist.org/


Partikelassoziierte, potentiell pathogene Bakterien

Claudia Dziallas & Hans-Peter Grossart, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei,

Berlin

Es ist bekannt, dass Krankheitserreger wie Vibrio cholerae auf Zooplankton oder anderen Partikeln

vorkommen können. Trotzdem wurden die bakteriellen Gemeinschaften vieler Organismen und Partikel

bisher nur wenig untersucht. Wir analysierten die Mikroorganismen, die mit Cyanobakterien und

Zooplankton assoziiert sind und fanden dabei zahlreiche potentielle Pathogene.

Bei dem Cyanobakterium Microcystis aeruginosa nahm dabei die Diversität potentieller

Krankheitserreger mit der Wassertemperatur zu – genauso wie das Risiko toxischer Blüten. Beim

Zooplankton zeigte sich eine Abhängigkeit von der Nahrung – allerdings konnten selbst bei axenischem

Futter noch potentielle Pathogene nachgewiesen werden. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass

Zooplankton zur Verbreitung von Bakterien - inklusive eventueller Krankheitserreger - dienen kann und

auch einen Schutz vor Stress bietet, wie er beispielsweise bei der Sterilisierung mit Hilfe von UV-

Bestrahlung oder Ozonierung von Ballastwasser von Schiffen auftritt.

Unsere Untersuchungen deuten auf die wichtige Rolle von Cyanobakterien und Zooplankton, aber auch

von anderen Partikeln für das Vorhandensein und die Verbreitung potentieller Pathogene hin. Um

zuverlässige Vorhersagen zur Verbreitung pathogener Bakterien in Gewässern zu ermöglichen, sollten

alle Habitate sowie Ausbreitungswege pathogener Bakterien und der zugrunde liegenden Mechanismen

bekannt sein.

Abb. 2: Bakterien (grün) auf einem Wasserfloh. Abb. 1: Bakterien (grün) in einem Aggregat von

Cyanobakterien.


2. Wasserbürtige Infektionskrankheiten von Mensch und Tier

Schaffung der Grundlagen für eine funktionelle Epidemiologie der Erreger der

Giardiasis in Deutschland

Anton Aebischer & Christian Klotz, Robert Koch-Institut, Berlin

Giardiasis (Diagnose Code: ICD-10 A07.1) ist mit 3000-4000 Fällen die häufigste meldepflichtige

Parasitose in Deutschland. Der Erreger Giardia duodenalis ist ein einzelliger begeisselter Parasit, der den

Dünndarm besiedelt. Eine symptomatische Infektion führt innerhalb von 1-2 Wochen zu einer

Durchfallerkrankung, die chronisch werden kann. Die Infektion erfolgt durch Aufnahme der Erreger in

Form von relativ resistenten Zysten mit damit kontaminiertem Wasser oder mit verseuchten

Lebensmitteln. Die Erreger befallen auch andere Säuger, wie etwa Hunde, Katzen, Nutz- und Wildtiere.

Ungefähr die Hälfte der Fälle in Deutschland sind autochthone Infektionen. Obwohl man den

wahrscheinlichen Infektionsweg und das Infektionsvehikel kennt, sind die relevanten Infektionsquellen

nicht wirklich bekannt und es ist unklar, ob es sich um eine Zoonose handelt oder nicht. Weiter ist die

Krankheit zwar i.d.R. behandelbar, aber Therapie-refraktäre Infektionen werden häufig beobachtet. Die

Gründe dafür sind ebenfalls unklar. Wir stellen hier unser Vorhaben vor, eine Giardia-Genotypdaten- und

-Biobank von in Deutschland kursierenden G. duodenalis Erregern aufzubauen. Ziel ist es, damit den

Nachweis für oder wider eine Zoonose zu führen und die Grundlagen zu schaffen, epidemiologisch

relevante Stämme funktionell zu charakterisieren.

Übertragung wasserbürtiger parasitischer Protozoen und Übersicht weltweiter Epidemien – Ein Update 1900-2010

Panagiotis Karanis, Universitätsklinikum Köln

Im Zeitraum von etwa hundert Jahren, zwischen 1900-2004, sind weltweit 325 Ausbrüche von

wasserbürtigen, durch parasitische Protozoen verursachte Infektionskrankheiten registriert worden

(Karanis et al. 2007). In dem erheblich kürzeren, siebenjährigen Zeitraum von 2004 bis 2010 wurden 199

solcher wasserbürtigen Infektionskrankheiten registriert (Baldursson und Karanis 2011). Dieser

signifikante Unterschied in der Anzahl der gemeldeten Ausbrüche geht auf die erheblichen

Verbesserungen der Datenerhebung und die Einrichtung von Überwachungssystemen in den entwickelten

Ländern zurück. Da die Sammlung der Daten von der Aufdeckung, Untersuchung und dem

Erfassungssystem der Ausbrüche abhängt, bleiben viele Ausbrüche wasserbürtiger Infektionskrankheiten

unerkannt, oder sie werden nicht gemeldet.

1900-2004: Auf Europa und Nordamerika entfielen 93% der Ausbrüche, fast zwei Drittel der Ausbrüche

sind in Nordamerika aufgetreten. Über 30% aller Ausbrüche wurden aus Europa dokumentiert, auf das

Vereinigte Königreich entfielen 24% der Ausbrüche weltweit. Giardia lamblia und Cryptosporidium

parvum waren für die Mehrzahl der Ausbrüche verantwortlich (132; 40,6% bzw. 165; 50,8%)

(Tab. 1 & 2). Während Entamoeba histolytica und Cyclospora cayetanensis das ätiologische Agens in

neun (2,8%) bzw. sechs (1,8%) Ausbrüchen waren, sind Toxoplasma gondii und Isospora belli für drei


Abb. 1: Zwei Cryptosporidium – Oozysten.

„Bananenförmige“ Sporozoiten sind während der

Exzystierung außerhalb der Zysten zu sehen.

Abb. 2: Giardia lamblia - Trophozoit aus der Kultur

(Patientenisolat) nach Giemsa gefärbt.

Ausbrüche (jeweils 0,9%) verantwortlich gewesen. Blastocystis hominis war die Ursache von zwei

Ausbrüchen (0,6%). Balantidium coli, Mikrosporidien, Acanthamoeba und Naegleria fowleri waren

verantwortlich für jeweils einen Ausbruch (0,3%) (Tab. 1). Ihr Vorkommen in aquatischen Ökosystemen

macht es zwingend erforderlich, Präventionsstrategien zur Wasser- und Lebensmittelsicherheit zu

entwickeln. Studien zu Inzidenz und Prävalenz bei Menschen liefern Basisdaten für Risikofaktoren, die

mit wasser- und lebensmittelbedingten Übertragungen assoziiert sind und identifiziert werden können

(Karanis et al. 2007).

2004-2010: 46,7% der dokumentierten Ausbrüche sind auf dem australischen Kontinent, 30,6% in

Nordamerika und 16,5% in Europa aufgetreten. Cryptosporidium spp. waren die Erreger in 60,3% (120)

der Ausbrüche, Giardia lamblia in 35,2% (70) und andere Protozoen in 4,5% (9) (Tab. 1 & 2). Vier

Ausbrüche (2%) wurden durch Toxoplasma gondii, drei (1,5%) durch Cyclospora cayetanensis

verursacht. Für zwei Ausbrüche (1%) wurden Acanthamoeba spp. als Erreger identifiziert. In einem Fall

sind G. lamblia (in 17,6% der Stuhlproben) und C. parvum (in 2,7% der Stuhlproben) sowie Entamoeba

histolytica (in 9,4% der Stuhlproben) und B. hominis (in 8,1% der Stuhlproben) nachgewiesen worden.

Europa trägt mit 16,5% (33) zu den weltweiten Ausbrüchen bei (Tab. 2). Der Beitrag der europäischen

Länder zu den weltweiten Ausbrüchen ist wie folgt: Irland 6,5% (13), Großbritannien 5,5% (11),

Norwegen 2% (4), Schweden 1% (2) und mit jeweils 0,5% (1) Finnland, Dänemark und Deutschland

(Tab. 2).

Die höchste Prävalenz wasserbürtiger Protozoen-Infektionen ist aufgrund niedriger Hygienestandards in

Entwicklungsländern zu erwarten. Wir fanden jedoch eine höhere Rate der gemeldeten wasserbürtigen

Protozoen-Ausbrüche in den entwickelten Ländern. Diese Ergebnisse gehen auf die besseren technischen

und logistischen Möglichkeiten in den entwickelten Ländern zurück.

Weiterhin fällt auf, dass Überwachungssysteme in Ländern fehlen, die vermutlich am stärksten betroffen

sind. Länder, die Überwachungssysteme etabliert haben, verfügen jedoch meist nicht über ein

internationales Standardisierungs- und Meldesystem. Daher werden Methoden benötigt, um die

Überwachung der öffentlichen Gesundheit zu verbessern. Wie uns die Ausbrüche gelehrt haben, liefert

ein gutes Meldesystem einen besseren Einblick in die Auswirkungen von wasserbürtigen pathogenen

Protozoen auf die Gesundheit der Bevölkerung.


Tab. 1: Überblick über die weltweiten Ausbrüche wasserbürtiger, durch parasitische Protozoen verursachte

Infektionskrankheiten von 1900 – 2010.

1900 - 2004 2004 – 2010

Protozoon Anzahl der Ausbrüche Anzahl der Ausbrüche

Cryptosporidium spp. 165 (50,8 %) 120 (60,3 %)

Giardia lamblia 132 (40,6 %) 70 (35,2 %)

Toxoplasma gondii 3 (0,9 %) 4 (2 %)

Isospora belli 3 (0,9 %)

Blastocystis hominis 2 (0,6 %)

Andere Protozoen: 9 (4,5 %)

Entamoeba histolytica 9 (2,8 %)

Cyclospora cayetanensis 6 (1,8 %)

Balantidium coli 1 (0,3 %)

Microsporidium 1 (0,3 %)

Acanthamoeba 1 (0,3 %)

Naegleria fowleri 1 (0,3 %)

Summe Ausbrüche 325 199

Tab. 2: Überblick über die prozentuale Verteilung der Ausbrüche wasserbürtiger, durch parasitische Protozoen

verursachte Infektionskrankheiten von 2004-2010 auf Kontinenten und in Ländern.

Periode 1900 - 2004 2004 – 2010

Nordamerika 60% 30,6 %

Europa 32,6% 16,5%

Großbritannien 24% 5,5%

Irland - 6,5%

Norwegen - 2%

Schweden - 1%

Finnland - 0,5%

Dänemark - 0,5%

Deutschland - 0,5%

Japan, Australien, Neuseeland 7% -

Australien & Neuseeland - 46,7%

Literatur:

Karanis, P.; Kourenti, C. & Smith, H. (2007): Waterborne transmission of protozoan parasites: a review of worldwide

outbreaks and lessons we learnt. Journal Water and Health 5, 1-38

Baldursson, S. & Karanis, P. (2011): Waterborne transmission of protozoan parasites: Review of worldwide outbreaks - An

update 2004-2010. Water Research 45, 6603-6614

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22048017

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22048017


Cryptosporidium: die veterinärmedizinische Perspektive

Matthias Lendner, Universität Leipzig

Kryptosporidien sind zoonotische Parasiten, die eine ganze Reihe von Wirbeltieren befallen können. Aus

veterinärmedizinischer Sicht spielt dabei vor allem Cryptosporidium parvum als Erreger der Kälber-

Kryptosporidiose eine wichtige Rolle. C. parvum befällt vorwiegend neugeborene und sehr junge Kälber

mit noch nicht entwickeltem Immunsystem, bei denen sie starke Durchfälle und damit einhergehende

Dehydratation verursachen. Die Prävalenz von C. parvum liegt in Deutschland innerhalb der

Rinderbestände bei über 20%, wobei diese innerhalb der Saugkälber deutlich höher liegen dürfte. Neben

den wirtschaftlichen Verlusten in der Kälberindustrie kommt C. parvum vor allem in Europa eine

Bedeutung als meldepflichtige Erkrankung beim Menschen zu. Beim Menschen wie beim Rind handelt es

sich bei immunkompetenten Individuen um eine selbstlimitierende Erkrankung, gegen die ein gewisser

Immunschutz aufgebaut wird. Immunsupprimierte Individuen (HIV-, Transplantations-Patienten) können

dagegen eine chronische Kryptosporidiose entwickeln, die nicht selten auch zum Tode führen kann. Eine

Infektion des Menschen erfolgt meistens über kontaminiertes Wasser oder Lebensmittel. Aufgrund ihrer

geringen Größe sind Kryptosporidien schwer nachzuweisen bzw. aus dem Trinkwasser zu entfernen.

Hinzu kommt eine hohe Resistenz gegenüber den gängigen Desinfektionsverfahren und -mitteln.

Infizierte Kälber scheiden während der Patenz bis zu 107 Oozysten pro Gramm Kot aus und können somit

in kürzester Zeit ihre Umgebung kontaminieren. Gelangen die Oozysten durch das Ausbringen von Gülle

oder direkt durch die Haltung von Mutterkuhherden in die Umwelt, werden sie häufig durch starke

Regenfälle in Oberflächengewässer geschwemmt und so verbreitet.

Die anthropogene Veränderung der Gewässerlandschaft, einhergehend mit dem globalen Klimawandel,

unterstützt die Verbreitung der Kryptosporidiose. Während Kryptosporidieninfektionen bei Kälbern die

Regel darstellen und wetterunabhängig sind (Stallinfektionen), sind Ausbrüche beim Menschen häufig an

starke Regenfälle gekoppelt. Epidemiologische Studien zeigen, dass der Eintrag von Oozysten in

Oberflächengewässer, aber auch in das Grundwasser, durch extreme Wetterlagen, in denen sich sehr

heiße und trockene Perioden mit starken Regenfällen abwechseln, gefördert wird. Unterstützt wird dies

durch den Rückbau der Randvegetation von Gewässern, die als Filterzone wirkt. Die Begradigung von

Flüssen sorgt zudem für eine erhöhte Fließgeschwindigkeit. Dies verhindert ein Absetzen der Oozysten

und fördert eine schnellere Verbreitung. Hinzu kommt die Trockenlegung von natürlichen

Überschwemmungsgebieten, die in Hochwasserzeiten als Puffer und natürlicher Filter wirken.

Neben dem Oberflächenwasser kann es auch zur Kontamination von Grundwasser kommen. Hierbei ist

sowohl die geologische Beschaffenheit des Untergrundes (z. B. Karstgestein) als auch die Lage der

Förderstationen von Bedeutung. Bei den bisher beschriebenen Ausbrüchen, die durch Grundwasser

verursacht wurden, war entweder der Untergrund porös genug, um ein Eindringen der Oozysten in tiefere

Gesteinsschichten zu erlauben, oder die Förderstation war so gelegen, dass es bei starken Regenfällen zu

einer Kontamination der Brunnen kam. Diese Kontaminationswege werden ebenfalls durch extreme

Trockenheit, bei der der Boden seine Reservoireigenschaften bzw. Filterwirkung verliert, gefolgt von

starken Regenfällen, gefördert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kryptosporidien in Ermangelung effektiver Desinfektionsmittel

und wirksamer Therapien auch weiterhin eine medizinische Herausforderung darstellen, die sich mit dem

Klimawandel und der anthropogenen Veränderung von Gewässern noch vergrößern wird. Insbesondere in

Entwicklungsländern, allen voran Afrika mit 22,5 Millionen HIV-Patienten und unzureichendem

Wassermanagement, spielt die Kryptosporidiose hinsichtlich Morbidität und Mortalität eine bedeutende

Rolle.


Anisakidosis: Verbreitung, Artbestimmung, Modellierung

Sven Klimpel, Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt am Main

Parasitische Nematoden gelten als bedeutende Krankheitserreger für Mensch und Tier. Besonders in

marinen Habitaten sind sie weit verbreitet und befallen dort eine Vielzahl unterschiedlicher Wirte. Die

Nematoden der Gattungen Anisakis, Contracaecum und Pseudoterranova werden häufig als so genannte

zoonotische Erreger über die Nahrung (z. B. Crustacea, Cephalopoda, Fisch) vom Tier auf den Menschen

übertragen und nehmen daher unter den marinen Arten eine Sonderstellung ein. Während sie als Adulte

den Verdauungstrakt mariner Säugetiere befallen, sind sie als Larven in einer Vielzahl aquatischer

Inverbraten- und Verbraten-Zwischenwirten nachgewiesen. Der Lebenszyklus der sehr weit verbreiteten

Walwurm-Gattung Anisakis schließt beispielsweise Wale und Delphine (Cetacea) als Endwirte, sowie

planktische Copepoda, Euphausiacea, Cephalopoda und Knochenfische als Zwischen- bzw. paratenische

Zwischenwirte ein. Durch den Verzehr larvenhaltigen Gewebes in Form von unzureichend gekochten

Fischprodukten kann es beim Menschen zu einer schmerzhaften Entzündung des Magen-Darm-Traktes

kommen, eine Krankheit, die auch als Anisakidosis bezeichnet wird.

Neueren molekularen Untersuchungen zufolge umfasst die Gattung Anisakis neun kryptische Arten

(„sibling species„), die sich zwar morphologisch sehr ähnlich sind, sich aber in ihrer Genetik und vor

allem in ihrer Ökologie deutlich voneinander unterscheiden. Die Art Anisakis simplex (sensu stricto) ist

dabei für die größte Zahl menschlicher Infektionen verantwortlich. In molekularen Studien konnte

ebenfalls gezeigt werden, dass die anisakiden Larven unterschiedlichen Verbreitungsmustern innerhalb

verschiedener Bereiche der Weltmeere folgen. Die Verbreitung von Anisakis simplex (s. s.) scheint dabei

auf die nördliche Hemisphäre beschränkt zu sein, während A. typica, eine Art, die bislang nicht als

humanpathogen nachgewiesen wurde, vor allem in tropischen Regionen entlang des Äquators vorkommt.

Das Wissen um die Verbreitung anisakider Nematoden ist essentiell, um die Wahrscheinlichkeit von

Infektionen (Anisakidosis) in bestimmten Gebieten beurteilen zu können.

Abb. 1: Zahlreiche anisakide Nematoden-Larven in den Eingeweiden des

Eisfisches Chaenocephalus aceratus.


Abb. 1: Anguillicoloides crassus in der geöffneten Schwimmblase eines Aals.

Parasiten als Bedrohung für den Bestand des Europäischen Aals?

Kerstin Dangel1; Bernd Sures

1 & Klaus Knopf

2,


2Leibniz-Institut für

Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin

Aale sind Lebensraum für eine Vielzahl an Parasiten. Durch globalen Handel mit Aalen wurde der

aalspezifische Schwimmblasenparasit Anguillicoloides crassus von Asien nach Europa verschleppt und

ist heute als neozoischer Parasit in annähernd allen Beständen des Europäischen Aals (Anguilla anguilla)

vertreten.

Durch die fehlende Koevolution dieses Parasit-Wirt-Systems werden Europäische Aale sowohl mit

höherer Prävalenz also auch höherer Intensität infiziert als der Japanische Aal (Anguilla japonica), dem

natürlichen Endwirt. Auch die pathologischen Veränderungen der Schwimmblasenwand infolge einer

Infektion mit A. crassus sind beim europäischen Aal offensichtlich stärker ausgeprägt als beim

japanischen Aal. Das Schwimmblasenlumen kann vollständig mit den Parasiten gefüllt sein, und es

kommt zu morphologischen Veränderungen und funktionellen Beeinträchtigungen der Schwimmblase bis

hin zum kompletten Funktionsverlust. Die besondere Bedeutung des eingeschleppten Parasiten auf die

Population des Europäischen Aals besteht darin, dass die Aale als katadrome Wanderfische zum

Ablaichen mehrere tausend Kilometer bis zu ihrem Laichgebiet in der Sargasso-See zurücklegen müssen.

Die Schädigung der Schwimmblase als hydrostatisches Organ könnte dazu führen, dass stark infizierte

Aale das Laichgebiet nicht erreichen.

Darüber hinaus stellen die massive Zunahme der Befischung seit den 1980ern Jahren, Querbauwerke als

Migrationshindernisse sowie Wasserverschmutzungen weitere entscheidende Faktoren für die Bedrohung

der Bestände des Europäischen Aals dar. Der Rückgang der Aalbestände weltweit ist somit sehr

wahrscheinlich multifaktoriell verursacht.


Wasserbürtige Endoparasiten bei Greifvögeln

Oliver Krone, Leibniz-Institut für Zoo und Wildtierforschung, Berlin

Wasserbürtige Endoparasiten befallen Greifvögel entweder über die Nahrungskette im Fall von

Trematoden oder im Fall von Blutparasiten über Insekten als Vektor hauptsächlich während der

Reproduktionsphase des Greifvogels. Trematoden, die Greifvögel befallen, haben den komplexesten

Lebenszyklus aller Tierparasiten entwickelt. Dies macht sie zu interessanten Bioindikatoren für eine

intakte Nahrungskette und für die Biodiversität im Lebensraum der Greifvögel. Eine epidemiologische

Studie über Strigea falconispalumbi in Mäusebussarden aus verschiedenen Regionen wies auf

Unterschiede im Vorkommen von Zwischenwirten wie zum Beispiel Amphibien im Vorkommensgebiet

der Greifvögel hin (Krone & Streich 2000). Leberegel (Metorchis sp., Abb. 2) werden mit einer

Häufigkeit von 62% in Seeadlern (Abb. 1) diagnostiziert, wo sie Gallengänge und Gallenblase der

piscivoren Vögel befallen. Dort können sie das Lumen durch Obstruktionen und Hyperplasien verstopfen,

was zu Funktionsstörung von Leber und Verdauungsapparat führen kann.

Blutparasiten von Vögeln sind in der Vergangenheit bereits intensiv untersucht worden, wobei die

verwendeten morphologischen Methoden nur begrenzt Aussagen zur Wirtsspezifität oder zum

taxonomischen Status der Parasiten zulassen. Molekularparasitologische Methoden, die z. B. das

mitochondriale Cytochrom b Gen von aviären Haemosporidien-Spezies, wie etwa Haemoproteus,

Plasmodium und Leukozytozoon, verwenden, bieten neue Möglichkeiten, die Spezifität und den Status

des jeweiligen Parasiten zu bestimmen. Im Vergleich haben morphologische und genetische Methoden

sowohl Stärken als auch Schwächen. So wird einerseits bei einem geringen Befall die Infektion mit dem

Mikroskop leichter übersehen, jedoch mit der PCR nachgewiesen, und andererseits müssen die mit PCR

nachgewiesenen Stämme zusätzlich durch morphologische Merkmale bestätigt werden (Krone et al.

2008).

Literatur:

Krone, O. & Streich, J. (2000): Strigea falconispalumbi in Eurasian buzzards from Germany. Journal of Wildlife Diseases,

36(3), 559-561

Krone, O.; Waldenström, J.; Valkiūnas, G.; Lessow, O.; Müller, K.; Iezhova, T. A.; Fickel, J. & Bensch, S. (2008):

Haemosporidian blood parasites (Haemosporida, Haemoproteidae) in European birds of prey and owls. Journal of Parasitology

94(3), 709–715

Abb. 1: Seeadler (Haliaeetus albicilla) mit seiner typischen

Beute, einem Weißfisch.

Abb. 2: Der Gallengangsegel

(Metorchis bilis) aus der Gallenblase

eines Seeadlers.


3. Aquatische Parasiten und ihre Wirte

unter dem Einfluss von Klimawandel, Landnutzung,

Wasserbau, Wasserwirtschaft und Globalisierung

Intensivierte Wassernutzung und Globalisierung: Wie Parasiten profitieren

Horst Taraschewski & Trevor Petney, Karlsruher Institut für Technologie

In den letzten Jahrzehnten wurden die Gewässer in den meisten Regionen der Erde in hohem Maße

anthropogen überformt. Meist hatten die Eingriffe eine Verbesserung der Ökonomie und des

Lebensstandards der Menschen in den jeweiligen Ländern zum Ziel. Die oft weit reichenden

ökologischen Auswirkungen der Eingriffe wurden indes in der Regel weder von den Geldgebern noch

von den vor Ort Verantwortlichen bedacht. Wohlgemeinte Entwicklungshilfe bringt den betroffenen

Menschen somit nicht nur Nutzen, sondern erweist sich oft als zweischneidiges Schwert, indem sie die

Bedrohung durch Malaria, Bilharziose und andere Geißeln der Menschheit verschlimmert oder lokal erst

ermöglicht.

Die Krankheitsübertragung durch intensivierte Wassernutzung wird außerdem oft durch die allgemeine

Globalisierung verschärft, da im Rahmen dieses allgegenwärtigen Prozesses Zwischenwirte, Vektoren

oder Reservoirwirte von Krankheitserregern und/oder die Pathogene selbst in neue Areale eingeschleppt

werden. Die negativen Effekte des Wasserbaus werden dadurch in vielen Fällen gesteigert. Durch beide

Effekte, wasserbauliche Eingriffe und biologische Globalisierung, verringert sich oft die Biodiversität in

den betreffenden Gewässern, kann sich aber auch in Form von „Xenodiversität“ erhöhen, was man z. B.

im Rhein bei den Flohkrebsen (Gammariden) beobachten kann. Als Folge der Eröffnung des Main-

Donau-Kanals kam es zur Einwanderung mehrerer Arten aus Südosteuropa, wobei allerdings der ponto-

kaspische Höckerkrebs Dikerogammarus villosus ca. 80% der Flohkrebsfauna ausmacht.

Im Weiteren wird anhand wichtiger Humanparasiten dargestellt, wie deren Epidemiologie durch

Bewässerungsprojekte und Dammbau beeinflusst wird und wie sich in dieser Hinsicht die Abholzung von

Wäldern, Änderungen in der menschlichen Siedlungsweise und auch die Verschleppung von Biota

auswirken. Zum Schluss geht es darum, wie die Globalisierung die Parasitengemeinschaften in Fischen

moduliert. Ozeanische Inseln sind für solche Betrachtungen besonders geeignet, da ihre

Lebensgemeinschaften unter natürlichen Bedingungen artenarm und daher für invasive Spezies sehr

empfänglich sind. Außerdem zeigt die Artenvielfalt der nicht-indigenen Parasiten interessante Bezüge zur

politischen Anbindung der jeweiligen Inseln bzw. Inselgruppen.

Die in knapper Form zusammengefassten Informationen entstammen zwei Reviews und

Einzelpublikationen (s. u.). Alle vier Artikel enthalten zahlreiche Grafiken, Fotos und zwei Tabellen.

Plasmodium spp.:

Die Erreger der Malaria (Abb. 1) profitieren in Afrika von der Anlage von Bewässerungssystemen und

Dämmen, da dort die Larven ihrer Vektoren, Stechmückenarten der Gattung Anopheles, gute Brutstätten

finden. Das gilt allerdings nur für Gebiete mit instabiler Malaria; im Hochendemiegebiet werden die

Malaria-Erreger dagegen nicht durch Bewässerungsprojekte gefördert oder werden sogar leicht

zurückgedrängt, wenn eine vorherrschende Anopheles-Art mit hoher Vektorkompetenz durch eine mit

niedrigerer verdrängt wird.


Aus Afrika und Südamerika liegen Daten vor, die dokumentieren, wie die Bedrohung durch Malaria

durch Abholzungen vergrößert wird, da voll besonnte Kleingewässer mit hohen Temperaturen entstehen!

Urbanisierung fördert dagegen nicht die Abundanz von Malaria.

Abb. 1. Entwicklungszyklus von Plasmodium spp. (Quelle: CDC: http://phil.cdc.gov).

Beim Stich durch eine Anopheles-Mücke werden Sporozoiten übertragen (1), die sich in Leberzellen zu Schizonten entwickeln

(2-4). Es folgen Schizogonien in Erythrozyten (5-6). Später entwickeln sich die Gamonten (7). Die humanspezifischen Arten

unterscheiden sich in der Form der Gamonten, was in gefärbten Blutausstrichen diagnostisch nutzbar ist. Nach Aufnahme der

Gamonten durch die Mücke (8) differenzieren sich diese zu Mikro- und Makrogameten (9). In der resultierenden Zygote (10)

bilden sich Sporozoiten (11-12), die für den Menschen infektiös sind und per Mückenstich übertragen werden (1). Larven und

Puppen der Anopheles-Mücken entwickeln sich in stehenden, temporären Gewässern ohne Fische.



Wuchereria bancrofti:

Der die lymphatische Filariose hervorrufende Nematode (Abb. 2) wird regional von verschiedenen

Stechmücken übertragen, z. B. Anopheles gambiae, einem bedeutenden Malaria-Vektor. Die Prävalenz

des Parasiten steigt nach Errichtung von Bewässerungskanälen deutlich an, wobei sie in unmittelbarer

Nähe zu den neuen Kanälen am höchsten wird. Verstädterung kommt dem Erreger zugute, da die

ausufernden Quartiere der Armen zahlreiche verschmutzte Kleinstgewässer aufweisen, die von der

invasiven, urbanophilen Stechmücke Culex quinquefasciatus, die als Vektor dient, zur Vermehrung

genutzt werden können.

Abb. 2. Entwicklungszyklus von Wuchereria bancrofti (Quelle: CDC: http://phil.cdc.gov).

Beim Saugakt der Stechmücken verschiedener Arten und Gattungen gelangen die L3-Larven des Parasiten in die menschliche

Haut (1). Sie entwickeln sich in Lymphgefäßen zu adulten Filarien (2), was bei einigen Patienten zum Krankheitsbild der

Elephantiasis führt. Nach der Paarung der Parasiten werden L1-Mikrofilarien abgegeben, die in Lymph- und Blutgefäße

einwandern (3). Sie können von einer Stechmücke aufgenommen werden (4). In der Mücke entwickeln sie sich zu L3-Larven

(5-8), die beim Blutsaugen auf den Menschen übertragen werden (1).



Fasciola hepatica:

Wie die meisten digenen Trematoden, wird auch der große Leberegel von Schnecken übertragen (Abb. 3).

Im Falle von F. hepatica sind dies Schlammschnecken, meist zur Gattung Lymnaea gehörend. Der

europäische Zwischenwirt Lymnaea (Galba) truncatula wurde – wie der Parasit selbst – weltweit

verschleppt. Der pathogene Leberegel profitiert aber auch davon, dass ein gleichermaßen geeigneter

Schneckenwirt, die hoch invasive, an temperiertes Klima angepasste, amerikanische Lymnaea

(Pseudosuccinea) columella dichte Populationen in vielen Kolonisationsgebieten bildet.

Die Abundanz von F. hepatica schnellt signifikant in die Höhe, sobald Bewässerungssysteme etabliert

werden, sowohl bei Weidetieren wie freigehaltenen Rindern oder Schafen als auch bei Menschen.

Menschliche Infektionen sind sowohl im südamerikanischen Altiplano als auch in Ägypten ein

bedeutendes Problem. Auch von anderen digenen Trematoden (z. B. Schistosoma spp.) kennt man den

Zusammenhang von Bewässerung und menschlicher Erkrankung.

Abb. 3. Entwicklungszyklus von Fasciola hepatica (Quelle: CDC: http://phil.cdc.gov).

Auf Pflanzen enzystierte Metacercarien des Parasiten gelangen mit ungekochtem Gemüse oder über Salat in den menschlichen

Darmtrakt (6). Alternativ werden auf der Wasseroberfläche flottierende, enzystierte Metacercarien aufgenommen. Die

Exzystierung erfolgt im Dünndarm (7). Die Gallengänge der Leber, das Mikrohabitat der Adultegel, werden nach einer

Wanderung durch die Leibeshöhle erreicht (8). Domestizierte Weidetiere und Wildtiere stellen wichtige Reservoirwirte dar (7,

8). Die über den Gallengang und den Darm der Wirte ausgeschiedenen Eier sind zunächst unembryoniert (1). In ihnen

entwickelt sich im Gewässer die Miracidium-Larve (2, 3), die in eine Schlammschnecke eindringt (4), wo die weitere

Entwicklung und Vermehrung über das Sporocysten- (4a) und Redien-Stadium (4b) bis hin zur schwimmfähigen Cercarie (4c)

erfolgt. Diese verlässt die Schnecke (5), um zu enzystieren (6).



Veränderte Diversität von Parasitengemeinschaften durch Globalisierung

Durch Handelsaktivitäten des Menschen wurden neben vielen Humanparasiten auch viele Arten, die

Nutz- und Wildtiere befallen, weltweit ausgebreitet. Die auf der französischen Insel La Réunion im

Indischen Ozean vorkommenden Aalarten Anguilla marmorata, A. bicolor und A. mossambica

beherbergten früher wahrscheinlich extrem artenarme Parasitengemeinschaften. Jetzt wurden in ihnen ein

afrikanischer, drei ostasiatische und zwei europäische Aalhelminthen nachgewiesen. Die Einschleppung

der meisten Parasiten erfolgte offenbar durch Lebendimporte von Europäischen Aalen aus dem

französischen Mutterland.

Auf den Hawaii-Inseln gibt es 23 Fischarten, darunter 16 Neozoen. In ausgebauten Gewässern ist die

Dominanz der Aliens am auffälligsten. Früher fungierten die (indigenen) Fische nur als Zwischenwirte

von Helminthen, inzwischen dienen sie den eingeschleppten Parasiten meist als Endwirte. In den

einheimischen wie eingebürgerten Fischarten dominieren zwei „Global Players“, der Nematode

Camallanus cotti, der durch den Handel mit Zierfischen verbreitet wurde und der Bandwurm

Bothriocephalus acheilognathi, dessen Areal sich durch Aquakulturen mit Karpfenfischen vergrößerte.

Fazit:

Zahllose wasserübertragene Parasiten des Menschen, seiner Nutztiere und von Wildtieren profitieren von

intensivierter Wassernutzung, hauptsächlich von Bewässerungssystemen. Auch die weltweite

Ausbreitung dieser und anderer Parasiten wird durch den Menschen gefördert, wobei ozeanische Inseln

mit Anbindung an Industrienationen durch den starken Handel mit dem jeweiligen Mutterland am

exponiertesten sind. Durch Maßnahmen auf politischer und administrativer Ebene sollte die Expansion

der Pathogene stärker als bisher eingeschränkt werden. Wasserbauliche Projekte, vor allem im Rahmen

von Entwicklungshilfe, sollten während der Planung, Ausführung und in den ersten Jahren nach ihrer

Fertigstellung parasitologisch begleitet werden, um die Gefährdung der betreffenden Bevölkerung durch

wasserübertragene Erreger und Parasiten auf ein Mindestmaß zu begrenzen.

Literatur:

Brasher, A. M. D.; Luton, C. D.; Goodbred, S. L. & Reuben, H. W. (2006): Invasion patterns along elevation and urbanization

gradients in streams. Transactions of the American Fisheries Society 135, 1109-1129

Petney, T. N. & Taraschewski, H. (2011): Water-borne parasitic diseases: hydrology, regional development and control. In:

Wilderer, P. A., A treatise on water science Vol. III, Frimmel, F. H. ed., Water chemistry and microbiology, p 303-366,

Elsevier Science

Sasal, P.; Taraschewski, H.; Valade, P.; Grondin, H.; Wielgoss, S. & Moravec, F. (2008): Parasite communities in eels of the

island of Reunion (Indian Ocean): a lesson in parasite introduction. Parasitology Research 102, 1343-1350

Taraschewski, H. (2006): Hosts and parasites as aliens. Journal of Helminthology 80, 99-129


Abb. 1: Hirschleber infiziert mit dem Amerikanischen

Riesenleberegel (Fascioloides magna).

Abb. 2: Leberegelschnecke (Galba truncatula).

Neueröffnung: Neue Gäste, neue Wirte. Epidemiologie von Parasiten-Neobiota am Beispiel des Amerikanischen Riesenleberegels

Helmut Sattmann & Christoph Hörweg, Naturhistorisches Museum Wien

Der Amerikanische Riesenleberegel (Fascioloides magna BASSI, 1875) ist eine invasive digene

Trematoden-Art, die Ende des 19. Jahrhunderts vermutlich mit importierten Hirschen aus Nordamerika

nach Europa eingeschleppt wurde. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Art entlang der mittleren und

unteren Donau ausgebreitet. In Europa hat der Riesenleberegel in erster Linie den Rothirsch (Cervus

elaphus) als passenden Endwirt und die aquatische Leberegelschnecke (Galba truncatula) als

hauptsächlichen Zwischenwirt besiedelt. Der erste Ausbruch der Parasitose in freier Wildbahn in

Österreich ist im Jahr 2000 in den Donau Auen östlich von Wien belegt. Die Epidemiologie des Parasiten

im Endwirt sowie im Zwischenwirt wurde in den letzten 10 Jahren untersucht. Die Prävalenzen beim

Rothirsch (wie beim Reh) waren, trotz Medikation in einzelnen Revieren, recht hoch, während die

Prävalenz bei den Schnecken lediglich zwischen 0,003 % und 0,3 % lag. Jagdliche Maßnahmen, die

darauf auszielen, die Wanderungen der Rothirsche zu fördern, um den genetischen Austausch mit

entfernten Populationen zu ermögliche, könnten auch die Ausbreitung der Parasiten fördern.

Anthropogene Eingriffe in die Lebensräume, verbunden mit einer Veränderung des Klimas, erhöhen das

Risiko der weiteren Ausbreitung des Krankheitserregers. Daher bedarf es einer genauen Beobachtung der

Wanderbewegungen der Hirsche und der (vor allem passiven) Ausbreitungsdynamik der

Zwischenwirtsschnecken. Monitoringprogramme, welche die Hirsche, die Zwischenwirtschnecken und

den Riesenleberegel umfassen, sollten daher in bestimmten Lebensräumen und Regionen weiter geführt

werden.


Literatur:

Bassi, R. (1875): Sulla cachessia itterio-verminosa, o marciaia die cervi, causata dal Distomum magnum. Il Medico Veterinario

4, 497-515

Winkelmayer, R. & Prosl, H. (2001): Riesenleberegel – jetzt auch bei uns? Weidwerk 3, 42-44

Haider, M.; Hörweg, C.; Liesinger, K.; Sattmann, H. & Walochnik, J. (2012): Recovery of Fascioloides magna (Digenea)

population in spite of treatment programme? Screening of Galba truncatula (Gastropoda, Lymnaeidae) from Lower Austria.

Veterinary Parasitology, doi:10.1016/j.vetpar.2012.01.032

Hörweg, C.; Prosl, H.; Wille-Piazzai, W.; Joachim, A. & Sattmann, H. (2011): Prevalence of Fascioloides magna in Galba

truncatula in the Danube backwater area east of Vienna, Austria Wien. Tierärztl. Mschr. - Vet. Med. Austria 98 (2011), 261-

267

Ursprung, J. (2002): Der Amerikanische Riesenleberegel Fascioloides magna (Digenea, Trematoda). In: Essl, F. & Rabitsch,

W.: Neobiota in Österreich. Umweltbundesamt, Wien, 225-227

Ursprung, J.; Joachim, A. & Prosl, H. (2006): Vorkommen und Bekämpfung des Amerikanischen Riesenleberegels,

Fascioloides magna, in einer Schalenwildpopulation in den Donauauen östlich von Wien. Berliner Münchner Tierärztliche

Wochenschrift 119, 316-323

Ursprung, J. & Prosl, H. (2011): Vorkommen und Bekämpfung des Amerikanischen Riesenleberegels (Fascioloides magna) in

den österreichischen Donauauen östlich von Wien 2000 – 2010. Wiener Tierärztl. Mschr. - Vet. Med. Austria 98 (2011), 275-

284

Abb. 5: Redie mit Zerkarien des

Amerikanischen Riesenleberegels

(Fascioloides magna)

Abb. 4: Zerkarie des Amerikanischen

Riesenleberegels (Fascioloides magna)

Abb. 3: Ei mit Mirazidium des

Amerikanischen Riesenleberegels

(Fascioloides magna)


Biodiversität metazoischer Fischparasiten: Eine vernachlässigte Größe am Beispiel des Zentralen Pazifiks

Harry Palm, Universität Rostock

Fischparasiten sind ein integraler Bestandteil der aquatischen Biodiversität. Aufgrund von umfassenden

Wirts-Parasitenlisten wurde bereits belegt, dass die Anzahl an Fischparasiten diejenige ihrer Wirte

deutlich übersteigt. Die Nutzung dieser Biodiversität für die Beschreibung und Bewertung von

Ökosystemen bzw. deren kurz- und langfristige Änderungen sind somit ein aktuelles Forschungsgebiet in

der aquatischen Parasitologie (Palm et al. 2011). Je nach Auswahl geeigneter Parasitenarten und Stadien

lassen sich diese als biologische Indikatoren für ihre Wirte, Umweltzustandsindikatoren sowie als

Akkumulationsindikatoren verwenden (Palm 2011). Voraussetzung dafür ist eine taxonomische

Bearbeitung und Erfassung der existierenden Parasitenbiodiversität in dem jeweils zu betrachtenden

Ökosystem.

Die marine Fischparasitologie unterliegt der Schwierigkeit, dass auch die ca. 70% der Weltoberfläche

umfassenden Ozeane vielfach genutzt und über menschliche Aktivitäten stark beeinflusst worden sind.

Insbesondere die Fischerei und Verschmutzung der Küstenökosysteme haben bereits zu Veränderung der

natürlichen Parasitengemeinschaft geführt. Für eine Bewertung dieses Einflusses liegt ein einzigartiger

und umfassender parasitologischer Datensatz aus den 1960er Jahren im Zentralen Pazifik vor, welcher

über 2600 untersuchte Fische aus über 200 Arten umfasst. Die von dem berühmten japanischen

Fischparasitologen S. Yamaguti erstellten detaillierten Protokolle lassen sich auch 50 Jahre nach der

eigentlichen Parasitensammlung auswerten und zeigen die Parasitenzusammensetzung im Zentralen

Pazifik im Vergleich zu heute (Palm et al. in prep.).

Abzüglich der Insekten stellten marine metazoische Fischparasiten vor 50 Jahren alleine 8 % der bis heute

bekannten Tierarten von den Hawaii Inseln. Die Digeneen hatten einen über 50 %igen und die

Nematoden einen etwas über 3 %igen Anteil an dieser Biodiversität. Zu diesem Zeitpunkt lag der

Weltfischereiertrag bei 45 % der heutigen Fischereiproduktion. In vielen Küstenregionen hat heutzutage

die mit Raten von knapp 9% ständig wachsende Aquakultur einen zunehmenden Einfluss auf das

Vorkommen und die Verbreitung von Fischparasiten. Globale Klimaveränderungen kommen als weiterer

Faktor hinzu. Diese Zusammenhänge machen einen Nachweis sowie die Bewertung von

Artenverschiebungen aufgrund von Globalen Klimaänderungen in vielen Küstenlebensräumen „nahezu

unmöglich“. Für derartige Untersuchungen sind zukünftig Extremstandorte wie beispielsweise die

Antarktis oder Gebiete mit Vergleichsdatensätzen wie die Gewässer um Hawaii im Zentralen Pazifik als

bevorzugte Untersuchungsstandorte heranzuziehen (Palm 2011). Der Datensatz aus Hawaii macht einen

aktuellen Vergleich möglich.


Literatur:

Palm, H. W. (2011): Fish parasites as biological indicators in a changing world: Can we monitor environmental impact and

climate change? In: Progress in Parasitology (ed. Mehlhorn, H.), Springer Verlag

Palm, H. W.; Kleinertz, S. & Rückert, S. (2011): Parasite diversity as an indicator of environmental change? An example from

tropical grouper mariculture in Indonesia. Parasitology 138, 1793-1803

Palm, H. W.; Bray, R. A. & Iwaki, T. (in prep.): Marine fish parasitology in Hawaii.

Abb. 2: Bandwürmer der Ordnung Tetraphyllidea aus

der Sammlung von S. Yamaguti aus Hawaii.

Abb. 1: Beispiele von Fischillustrationen in den

Originalprotokollen der Untersuchungen von S. Yamaguti.


Parasitengemeinschaften als Indikatoren ökosystemarer Veränderungen

Bernd Sures1, Frankie Thielen

2, Klaus Knopf

3, Ana Pérez-del-Olmo

4, Horst Taraschewski

5,


2 Fondation Hëllef fir d'Natur, Heinerscheid, Luxembourg;

3Leibniz-Institut

für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin; 4Universitat Autònoma de Barcelona, Spain;

5Karlsruher Institut für Technologie

Die Eröffnung des Main-Donau-Kanals im Jahre 1992 bildete die Grundlage für einen Faunenaustausch

zwischen dem Donau- und dem Rhein/Main-System, der sich besonders in der Einwanderung

pontokaspischer Amphipoden wie der Art Dikerogammarus villosus manifestierte. Die starke

interspezifische Konkurrenz zwischen den einwandernden und den zuvor schon vorhandenen

Gammariden führte nach kurzer Zeit dazu, dass Dikerogammarus villosus die dominante Art wurde und

andere Amphipodenarten (nahezu) auslöschte. Unter den ausgelöschten Arten findet sich beispielsweise

auch der ursprünglich aus Nordamerika eingebürgerte Amphipode Gammarus tigrinus. Die

Einwanderung freilebender, nicht-einheimischer Makroinvertebratenarten in den Rhein verändert aber

nicht nur die Biozönose benthischer Organismen, sondern wirkt sich auch auf die Lebensgemeinschaften

anderer Organismengruppen aus. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich daher mit dem Einfluss der

einwandernden Makroinvertebraten auf die Diversität der Aalparasiten aus dem Rhein nahe Karlsruhe.

Hierzu wurden zwischen den Jahren 1995 bis 2005 jährlich im Sommer etwa 20 Aale im Hinblick auf

ihre Parasitengemeinschaft untersucht. Die Studie zeigt, dass Europäische Aale von einer vielfältigen

Parasitenfauna begleitet werden. Insgesamt fanden sich 26 Parasitenarten verschiedenster systematischer

Zugehörigkeit (Abb. 1). Ferner zeigt sich aus der zeitlichen Analyse, dass es zu einem starken Anstieg der

Diversitätsmaße (Shannon-Wiener- & Simpson-Index) in der intestinalen Parasitengemeinschaft kommt,

obwohl die Anzahl der Parasitenarten relativ konstant bleibt. Erklären lässt sich die Verdreifachung der

Diversitätsmaße bei den intestinalen Aalparasiten dadurch, dass die ehemals dominante, aalspezische

Acanthocephalenart Paratenuisentis ambiguus durch das Verschwinden ihres einzigen obligaten

Zwischenwirtes (dem Amphipoden Gammarus tigrinus) aus der Aalparasitengemeinschaft eliminiert

wurde. Die hierdurch freiwerdende Nische gab nachfolgend verschiedenen Parasitenarten die

Möglichkeit, die Rolle des dominanten, intestinalen Parasiten zu übernehmen. Zunächst führte dies zu

einem starken Anstieg der Prävalenz und Intensität von Raphidascaris acus, einem unspezifischen

Nematoden, der in einer Reihe verschiedener Raubfische vorkommt. Seit dem Jahr 2002 wurde diese

Rolle jedoch durch den aalspezifischen Nematoden Paraquimperia tenerrima übernommen, dessen

Prävalenz und Intensität in den nachfolgenden Jahren stark anstieg. Nachdem nun wieder ein

Aalspezialist die Rolle des dominanten intestinalen Aalparasiten übernommen hatte, sinkt die Diversität

wieder ab, verbleibt jedoch auf einem Wert, der im Jahr 2005 ca. doppelt so hoch war wie zu Beginn der

Untersuchung.

Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass Invasionen freilebender Arten immer unmittelbar auch

einen Effekt auf Parasitozönosen haben. Die Auswirkungen können vielfältig und schlecht

prognostizierbar sein. Andererseits ist es möglich, die Veränderung von Parasitengemeinschaften

ursächlich auf ökosystemare Veränderungen zurückzuführen, weshalb Parasitengemeinschaften in

Umweltstudien einen großen Indikationswert haben.


Nachweis von Viren bei Wildfischen und Beziehungen zur Aquakultur

Dieter Fichtner; Sven Bergmann & Harald Granzow, Friedrich-Loeffler-Institut Greifswald, Insel

Riems

Die Nationalen Referenzlaboratorien (NRL) für Fischseuchen haben die Diagnose virusbedingter

Krankheiten der Fische auf der Grundlage der Fischseuchen-Verordnung und der Gesetzgebung der

Europäischen Union (EU) zu koordinieren und zu sichern. Anzeigepflichtige Fischseuchen sind die Virale

Hämorrhagische Septikämie (VHS) und die Infektiöse Hämatopoetische Nekrose (IHN), zwei für

Forellen bedeutsame Seuchen, die Infektiöse Anämie der Lachse (ISA) und die Koi-Herpesvirus (KHV)-

Infektion (KHV-I) der Karpfen. Sie sind in der Liste der nicht-exotischen Krankheiten der Fische in der

„EU-Richtlinie 2006/88/EG“ aufgeführt. Anzeigepflicht besteht in Deutschland auch für die in der Liste

der exotischen Fischkrankheiten dieser Richtlinie genannten Fischseuchen Epizootische Hämatopoetische

Nekrose (EHN) und das Epizootische Ulzerative Syndrom (EUS).

In den NRLen werden neben den Erregern von Fischseuchen weitere Einsendungen von Fischen

bearbeitet. Wildfische wurden auf Virusinfektionen untersucht. 17 verschiedene Viren von Wildfischen

wurden seit 1995 isoliert, identifiziert und charakterisiert. Ein neuartiges Virus, bezeichnet als White

Bream Virus (WBV) wurde aus verschiedenen Wildfischen isoliert. Nutzkarpfen, die mit dem WBV

experimentell infiziert wurden, zeigten nur milde Krankheitssymptome. Zahlreiche Viren konnten beim

Europäischen Aal (Anguilla anguilla) nachgewiesen werden. Das Herpesvirus anguillae (HVA), Erreger

der so genannten „Rotkopfkrankheit“ (Abb. 1 und 2), das Aal-Rhabdovirus, auch bezeichnet als Eel Virus

European X (EVEX), und Reoviren wurden aus Aalen isoliert und identifiziert. Bei Aalen gelang auch die

Isolierung von Birnaviren, die sich als IPNV like-Viren mit Beziehungen zum Serotyp “Spjarup”

erwiesen. Die aus Aalen isolierten Picornaviren verursachten in einem Infektionsversuch bei Glasaalen

eine Mortalität von 43 %.

Abb. 1: Der Aal als Ökosystem: Darstellung der bisher für Rheinaale nachgewiesenen Parasiten.


Abb. 1: HVA-infizierte Aale „Rotköpfe“.

Abb. 2: Experimentell mit HVA infizierter Aal.

Abb. 3: Massensterben nach Ausbruch

einer KHV-Infektion 2004 in Thüringen.

Das KHV verursacht weiterhin verlustreiche Krankheitsgeschehen bei Nutzkarpfen (Abb. 3) und Kois

(Cyprinus carpio). KHV konnte bei zahlreichen Wildfischen nachgewiesen werden. Die Fische können

als Carrier fungieren und stellen eine Gefahr für die Verbreitung der KHV-Infektion dar.

Forschungsbedarf bei der Infektionsforschung besteht in folgenden Punkten:

Erweiterung der Untersuchungen der Wildfische auf Pathogene, beim FLI vorrangig virale Erreger,

Charakterisierung der Erreger, z. B. Relevanz für Gefährdung der Biodiversität oder Gefahr für

Aquakultur,

Ausweitung der Untersuchungen zur molekularen Epidemiologie (Genomanalyse,

Genotypisierung), um die Infektionsketten zwischen Aquakultur und Wildfischen aufzudecken.

Unser Beitrag zum Schutz der Biodiversität ist die Forderung: Gesunde Fische in der Aquakultur und in

natürlichen Gewässern.


Abb. 1: Massensterben von Karpfen nach einem KHV-

Ausbruch.

Abb. 2: Massive Kiemenschäden infolge einer KHV-

Infektion.

Die Koi-Herpesvirusinfektion im Spannungsfeld von Naturschutz und Teichwirtschaft

Grit Bräuer, Sächsische Tierseuchenkasse, Dresden

Die Teichwirtschaft in Sachsen wird traditionell betrieben. Ein Großteil der von den ca. 30 bis 800 ha

großen Haupterwerbsbetrieben bewirtschafteten Flächen hat eine enorme Bedeutung für den Natur- und

Artenschutz und wurde deshalb als FFH Gebiete eingestuft. Zunehmend werden die Flächen für den

sanften Naturschutz erschlossen. 2003 wurde erstmalig die bis dahin in Deutschland weitgehend

unbekannte Koi-Herpesvirusinfektion (KHV-I) nachgewiesen. Die Erkrankung besitzt Seuchencharakter

und ist inzwischen nahezu weltweit nachgewiesen worden. In betroffenen Fischbeständen verenden 40 bis

100% der Fische (Abb. 1) aufgrund massiver Kiemen- und Hautschäden (Abb. 2). Bis 2008 breitete sich

die Erkrankung insbesondere durch den Handel mit latent infizierten Fischen und über kurze Distanzen

durch Prädatoren zügig aus. Die ökonomischen Schäden in Sachsen bewegen sich inzwischen im

Millionenbereich. Auf Grund der Besonderheiten der naturnahen Teichwirtschaft schienen die

Möglichkeiten der klassischen Seuchenbekämpfung wie Entfernung sämtlicher Fische, längerfristige

Trockenlegung und Desinfektionskalkung großer Flächen (Abb. 3) schnell erreicht zu sein. Immer

wiederkehrende Seuchenausbrüche, die Existenz gefährdende Auswirkungen auf die sächsische

Karpfenteichwirtschaft und damit den Erhalt der Kulturlandschaft haben, führten dazu, dass Interessen

übergreifende Tilgungskonzepte erarbeitet wurden und durch ein EU genehmigtes Programm des

Freistaates Sachsen finanziell unterstützt werden können. Auswirkungen der KHV-I und entsprechender

Bekämpfungsmaßnahmen auf den Natur- und Artenschutz sowie die ökonomischen Auswirkungen der

Erkrankung wurden in verschiedenen Projekten erforscht.

Abb. 3: Trockenlegung und Desinfektionskalkung.


Diversität in Fließgewässern, nichts für Parasiten?

Daniel Dangel1, Ana Pérez-del-Olmo

2, Daniel Hering

1 & Bernd Sures

1,


2Universitat Autònoma de Barcelona, Spanien

Die Artenvielfalt natürlicher Ökosysteme ist durch zunehmende menschliche Eingriffe in den letzten

Jahrhunderten stark bedroht. Wichtige Voraussetzung für eine effiziente Planung von Erhaltungs- und

Förderungsmaßnahmen zum Schutz der Biodiversität ist ein fundiertes Wissen über die genetische

Vielfalt, die ökologischen Funktionen und Interaktionen der unterschiedlichen Lebensräume.

Obwohl in Süßwasserökosystemen rund 10 % aller weltweit bekannten Arten vorkommen, sind die

Auswirkungen von Umwelteinflüssen auf die Artenvielfalt von Süßwasserökosystemen und deren

Prozesse weitestgehend noch unerforscht. Insbesondere in Fließgewässern werden Parasiten in

ökosystemaren Betrachtungen kaum oder gar nicht berücksichtigt.

In aquatischen Ökosystemen ist die Wassertemperatur einer der wesentlichen Faktoren, welcher sich

maßgeblich auf die Ausbildung, Zusammensetzung und Verteilung der Lebensgemeinschaften auswirkt.

Thermische Belastungen und damit einhergehende Änderungen der Wassertemperatur stellen

Fließgewässer vor Herausforderungen, welche sich im Zuge der Auswirkungen des Klimawandels noch

verstärken werden. In den Fließgewässern der gemäßigten Breiten wird dies zu einer fortschreitenden

Angleichung der Lebensgemeinschaften im Oberlauf der Gewässer (Rhithral) an diejenigen des

Unterlaufes (Potamon) führen. Davon sind besonders kaltstenotherme Arten betroffen, da ihnen

Ausweich- und Rückzugsmöglichkeiten nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. An zwei

Mittelgebirgsflüssen in Nordrhein-Westfalen, der Ruhr und der Lenne, wurden an vergleichbaren

Abschnitten ober- und unterhalb einer thermischen Belastung Parasitengemeinschaften der Bachforelle

(Salmo trutta fario) untersucht.

Die Diversität der Parasiten dieser Fischart (die Komponentengemeinschaft) nimmt bei einer mittleren

jährlichen Differenz der Wassertemperatur von 0,66 K (Ruhr) bzw. 1,99 K (Lenne) um das 0,3- bzw. 0,5-

fache ab. In den kälteren Abschnitten sinkt die mittlere Anzahl an Parasiten je Fisch (die mittlere

Intensität, MI) signifikant für die in den Augen des Fisches lebenden Larvenstadien des Saugwurms

Diplostomum sp. sowie die im Darm der Fische vorkommenden Raphidascaris acus, Pseudocapillaria

salvelini (Fadenwürmer) und Echinorhynchus truttae (Kratzwürmer). Für den ebenfalls im Darm seines

Wirtes lebenden Saugwurm Crepidostomum metoecus steigt hingegen die MI mit sinkender

Wassertemperatur hochsignifikant.

Erste Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass eine Veränderung der Wassertemperatur sowohl qualitative

als auch quantitative Veränderungen der Parasitengemeinschaften der Bachforelle bewirkt. Dies

dokumentiert sich sowohl in einer Abnahme der Diversität in der Komponentengemeinschaft, als auch in

signifikanten Veränderungen der Infektionsintensitäten bei einem Großteil der gefundenen

Fischparasitenarten. Dies unterstreicht die Forderung, aquatische Parasiten in zukünftige ökosystemare

Betrachtungen mit einzubeziehen.


4. Was ist zu tun?

Forschungsbedarf, Innovationen, Öffentlichkeitsarbeit

Negative Auswirkungen durch Parasiteninfektionen bei sehr frühen Entwicklungsstadien von Fischen

Behrmann-Godel, Jasminca, Universität Konstanz

Über die Auswirkungen von Parasiteninfektionen bei larvalen und juvenilen Fischen ist bisher kaum

etwas bekannt. Nach einer allgemeinen Hypothese sollten negative Auswirkungen durch Parasitenbefall

jedoch stärker ausfallen als bei adulten Fischen, da sie die allgemeine Kondition schwächen und das

Verhalten verändern können. Diese beiden Faktoren führen bei larvalen und juvenilen Fischen

unweigerlich zu einem erhöhten Prädationsrisiko. In den wenigen durchgeführten Studien konnten

Hinweise auf Wachstumseinbußen und eine erhöhte Mortalität bei infizierten gegenüber parasitenfreien

Fischlarven gefunden werden. In dieser Studie wurden zwei Versuche zum Einfluss parasitärer

Infektionen auf Larven und juvenile Fischen in sehr frühen Entwicklungsstadien durchgeführt.

Versuch 1:

Frisch geschlüpften Flussbarschlarven (Perca fluiviatilits) wurde im Labor über einen Zeitraum von

sieben Wochen lebendes Zooplankton aus dem Bodensee gefüttert. Nach diesem Zeitraum erfolgte eine

Umstellung auf gefrorene Mückenlarven, um die Infektion und die Etablierung der über die

Nahrungskette aufgenommenen Makroparasiten zu studieren. Zu sechs verschiedenen Zeitpunkten

(Wochen 2, 3, 5, 7, 15 und 23 nach Schlupf) wurden je 50 Flussbarsche auf Parasiten untersucht.

Zusätzlich wurden alle nach der siebenten Woche im Versuch verendeten Flussbarsche abgesammelt und

analysiert. Neben Prävalenz und Intensität der Parasiten wurden der Zeitraum der Erstinfektion und die

spezifische Artabfolge der infizierenden Parasiten ermittelt sowie das Wachstum der Flussbarsche erfasst.

Bereits zwei Wochen nach dem Schlupf konnten erste Infektionen mit dem Cestoden Proteocephalus sp.

nachgewiesen werden (Abb. 1, A). Ab Woche fünf waren dann zusätzlich Infektionen mit den Cestoden

Triaenophorus nodulosus und Eubothrium crassum und dem Trematoden Bunodera luciopercae zu

verzeichnen. Die Prävalenzen stiegen bis Woche sieben stetig an und blieben dann nach der

Nahrungsumstellung auf Chironomiden für Triaenophorus nodulosus und Bunodera luciopercae auf dem

gleichen Niveau. Für Infektionen mit Proteocephalus sp. und Eubothrium crassum kam es nach der

Nahrungsumstellung zu einer stetigen Reduktion der Prävalenzen bis bei der letzten Probenahme (Woche

23) keine mit diesen Arten infizierten Fische mehr gefunden werden konnten (Abb. 1, A). Bei den

während des Experiments verendeten Fischen wurde nur der Befall mit Triaenophorus nodulosus

analysiert. Triaenophorus nodulosus nutzt den Flussbarsch als zweiten Zwischenwirt und wird in der

Leber enzystiert. Durch dieses Verhalten kann er auch nach dem Tod des Wirtes noch nachgewiesen

werden, da er diesen nicht, wie es von Darmparasiten wie z. B. den drei anderen gefundenen Arten

bekannt ist, über den Anus verlassen kann. Die Intensität von Triaenophorus nodulosus war bei den

verendeten Fischen signifikant höher als bei den für den selben Zeitraum zur Untersuchung getöteten

Fischen (Abb. 1, B). Dieses Ergebnis deutet auf eine erhöhte Mortalität der larvalen und juvenilen

Flussbarsche bei einem starken Befall mit Triaenophorus nodulosus hin.


Abb. 1: A. Prävalenzen verschiedener Parasitenarten in mit Zooplankton gefütterten Flussbarschlarven (n= 601).

Rote Punkte Trianophorus nodulosus, offene Punkte Proteocephalus sp., Schwarze Dreiecke Eubothrium crassum,

offene Dreiecke Bunodera luciopercae. B. Intensität (Outlier box plot) der Infektion mit Trianophorus nodulosus bei

Flussbarschen, die während des Zeitraums 42 – 152 Tage nach Schlupf untersucht wurden (a) und der während des

gleichen Zeitraums im Versuch verendeten Fische (b); n = 135; * Signifikanter Unterschied nach Welch-ANOVA, p

= 0.038.

Versuch 2:

Um die Auswirkungen der Penetration von Invasionslarven der Parasiten durch die Haut bei Fischen in

sehr frühen Entwicklungsstadien zu untersuchen, wurden Fluss- und Kaulbarsche (Gymnocephalus

cernuus) kurz nach dem Schlupf mit Cercarien der Trematoden Ichthyocotylurus variegatus und

Tylodelphys clavata, zwei häufigen Parasiten von Fluss- und Kaulbarsch, in verschiedenen Dosen (1-10

Cercarien pro Fisch) infiziert. Nach ca. 24 Stunden wurden die Mortalitätsraten der Fische bestimmt. Die

Cercarien stammten aus infizierten Schnecken, welche im Bodensee gesammelt wurden. Bei Fischlarven

traten nach Penetration der Cercarien häufig Blutungen und Verhaltensänderungen (Trudeln,

Herumschießen) auf, und es wurden hohe dosisabhängige Mortalitätsraten verzeichnet (Abb. 2 und 3).

Je älter die Flussbarschlarven bei der Infektion waren, desto geringer waren die Mortalitätsraten (Abb. 2).

Interessanterweise unterschieden sich die Mortalitätsraten bei verschiedenen Fischarten so wurden bei

zwei Tage alten Flussbarschlarven wesentlich höhere Mortalitätsraten verzeichnet als bei gleich alten

alten Kaulbarschlarven (Abb. 3).

Fazit:

Frühe Entwicklungsstadien von Fischen können bereits kurz nach dem Schlupf von verschiedenen

Parasitenarten infiziert werden. Dabei treten negative Auswirkungen sowohl bei über die Nahrungskette

übertragenen Parasiten (trophische Transmission) als auch bei aktiv die Haut penetrierenden Parasiten

auf. Bei letzteren konnten als negative Auswirkungen Blutungen, Verhaltensänderungen und Tod der

Wirte beobachtet werden. Die Ergebnisse der hier beschriebenen Versuche weisen darauf hin, dass bei

larvalen und juvenilen Fischen neben der Prädation, die allgemein als Hauptmortalitätsfaktor anerkannt

ist, auch die bislang in diesem Zusammenhang kaum berücksichtigten Parasiteninfektionen ein

entscheidender Mortalitätsfaktor sind.


Abb. 2 Mortalitätsraten von Flussbarschen durch Infektion mit Cercarien von Ichthyocotylurus variegatus

in verschiedenen Dosen. A: 9 Tage nach Schlupf (n=24); B: 14 Tage nach Schlupf (n=48); C: 16 Tage

nach Schlupf (n=56); D: 19 Tage nach Schlupf (n =49).

Abb. 3 Mortalitätsraten von 2 Tage alten Flussbarschen (A; n=36) und Kaulbarschen (B; n=36)

durch Infektion mit Cercarien von Thylodelphys clavata in verschiedenen Dosen.


Abb. 1: Mit Haken bewehrte Proboscis von

Acanthocephalus lucii, einem Darmparasiten des

Flussbarsches.

Abb. 2: Mit Acanthocephalus lucii infizierte Wasserasseln

sind an ihrem dunkel gefärbten Operculum zu erkennen.

Rechts das für den Flussbarsch infektiöse Stadium von A. lucii.

Zwischenwirt-abhängige, kleinräumige Heterogenität der Parasitenfauna von Flussbarschen (Perca fluciatilis)

Klaus Knopf, Christoph Steinbach & Jürgen Schreiber, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und

Binnenfischerei, Berlin

Parasiten mit komplexen, mehrere Wirte umfassenden Entwicklungszyklen sind eng in das Nahrungsnetz

verflochten. Daher ist wahrscheinlich, dass sie empfindlich auf Störungen wie z. B. durch Neozoen

verursachte Veränderungen in der Faunenzusammensetzung reagieren.

Die vergleichende parasitologische Untersuchung von Flussbarschen (Perca fluciatilis) aus dem

Müggelsee (Berlin) und aus dem Mündungsbereich eines kleinen, in den See mündenden Baches ergaben

signifikante Unterschiede in der Prävalenz und Abundanz des Acanthocephalen Acanthocephalus lucii

(Abb. 1). Dieser Unterschied ist mit dem Fehlen der Wasserassel (Asellus aquaticus) im See zu erklären,

da diese für A. lucii der einzige geeignete Zwischenwirt ist (Abb. 2). In dem untersuchten Bachabschnitt

hingegen finden sich Wasserasseln mit flussaufwärts zunehmender Häufigkeit.

Es ist bekannt, dass der um das Jahr 2000 in den Müggelsee eingewanderte invasive Flohkrebs

Dikerogammarus villosus (Amphipoda) für den dramatischen Rückgang einheimischer

Benthosorganismen und eine Umstrukturierung der Lebensgemeinschaft auf dem Boden unserer

Gewässer verantwortlich ist. Vor dem Erscheinen von D. villosus waren Wasserasseln auch ein fester

Bestandteil des Makrozoobenthos im Müggelsee. So belegen im Jahr 1992 durchgeführte

Mageninhaltsanalysen von Aalen aus dem Litoral des Müggelsees, dass sich die Aale zu nahezu 70% von

Wasserasseln ernährt hatten. Heute wird diese Rolle von D. villosus und einigen anderen neozoischen

Amphipoden eingenommen. Auch die Flussbarsche im Müggelsee ernähren sich heute neben Fischen

überwiegend von neozoischen Amphipoden. Die Funktion als Zwischenwirt für A. lucii können die

gebietsfremden Amphipoden jedoch nicht ersetzen, wodurch die Transmission dieser Parasiten

unterbunden wird.

Diese Fallstudie zeigt, dass die umfassende Umstrukturierung benthischer Lebensgemeinschaften durch

invasive Arten auch die Diversität aquatischer Parasitozönosen beeinflusst. Möglicherweise können

solche Prozesse sogar unbemerkt zum Verschwinden von Parasitenarten führen. Angesichts der Rolle, die

Parasiten bei der Strukturierung von Lebensgemeinschaften spielen können, sind weiter reichende

Auswirkungen dieses Prozesses auf das gesamte Ökosystem nicht auszuschließen.


Neues aus der Cryptosporidium-Forschung und Forschungsbedarf für wasserbedingte Parasitosen

Panagiotis Karanis, Universitätsklinikum Köln

Systematische Laborstudien zum Lebenszyklus des Einzellers Cryptosporidium spp. berücksichtigen

physiologische, biochemische und genetische Aspekte. Ein solch vielseitiger Ansatz kann die zukünftige

Cryptosporidium – Forschung erleichtern. Verschiedene Aspekte wurden im Vortrag anhand der

Originaldaten diskutiert. Beobachtungen und Entwicklungen der letzten Jahre zur in vitro Kultivierung

von Cryptosporidium bestätigten, dass sich Cryptosporidium in vitro ohne Wirtszellen entwickeln kann,

oder dass zumindest Stadien des merogonischen Lebenszyklus in der Lage sind, sich in der axenischen in

vitro Kultur zu entwickeln. Verschiedene Lebensstadien (Sporozoiten, Trophozoiten und Merozoiten) von

Cryptosporidium wurden in zellfreien Medien beobachtet und mikroskopisch dokumentiert. Stadien wie

Gamonten und Zygoten sowie Gregarinen-ähnliche Stadien wurden ebenfalls in den verwendeten Medien

gefunden. Diese Untersuchungen geben einen Hinweis darauf, dass die Differenzierung der Sporozoiten

zu Merozoiten nicht durch den komplexen Prozess der Bindung an die Wirtszellen ausgelöst wird,

sondern durch die Reifung der Oozysten und durch das Milieu, in dem sich die Sporozoiten nach der

Inkubation in einem bestimmten Medium befinden. Die Erkenntnisse der letzten Jahre zur Kultivierung

von Cryptosporidium spp. in zellfreien und in axenische Kulturen sowie die Faktoren, die die

Entwicklung der Parasiten beeinflussen, wurden diskutiert. Kritische Einblicke hinsichtlich einiger

wichtiger Aspekte zur Cryptosporidium - Forschung in der internationalen Gemeinschaft wurden

präsentiert.


4. Autoren- und Teilnehmerverzeichnis

Dr. Anton Aebischer

Robert Koch-Institut, Abteilung für Infektionskrankheiten, Fachgebiet 16: Mykologie / Parasitologie,

Nordufer 20, 13353 Berlin, [email protected]

Dr. Brigitte Bannert

Institut für Biologie, Abteilung Molekulare Parasitologie, Humboldt-Universität zu Berlin, Philippstr. 13,

10115 Berlin, [email protected]

Amir Abbas Bazyar Lakeh

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Müggelseedamm 310, 12587 Berlin

[email protected]

Dr. Jasminca Behrmann-Godel

Limnologisches Institut, Universität Konstanz, Mainaustr. 252, 78464 Konstanz

[email protected]

Dr. Grit Bräuer

FGD der Sächsischen Tierseuchenkasse, Löwenstr. 7A, 01099 Dresden

[email protected]

Dr. Viola Clausnitzer

Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz, PF 300154, 02806 Görlitz

[email protected]

Daniel Dangel

Universität Duisburg-Essen, Angewandte Zoologie / Hydrobiologie, Universitätsstr. 5, 45141 Essen

[email protected]

Kerstin Dangel


[email protected]

Dr. Claudia Dziallas

Marine Biological Section, University of Copenhagen, Strandpromenaden 5, 3000 Helsingør, Denmark,

[email protected]

Michaela Engel

Hatzfeldzallee 2-4, 13509 Berlin, [email protected]

Dr. Dieter Fichtner

Friedrich-Loeffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Institut für Infektionsmedizin,

Südufer 10, 17493 Greifswald – Insel Riems, [email protected]



https://webmail.cms.hu-berlin.de/squirrelmail/src/compose.php?send_to=bazyar%40igb-berlin.de










Dr. Hans-Peter Grossart

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Alte Fischerhütte 2, OT Neuglobsow,

16775 Stechlin, [email protected]

Prof. Dr. Theodor Hiepe

Institut für Biologie, Abteilung Molekulare Parasitologie, Humboldt-Universität zu Berlin, Philippstr. 13,


Dr. Martin Kalbe

Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, August-Thinemann-Str. 2, 24306 Plön

[email protected]

Prof. Dr. Panagiotis Karanis

Universität Köln, Institut II für Anatomie, Joseph-Stelzmann-Straße 9, Geb. 35, 50931 Köln

[email protected]

Michelle Keppel

Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Biologie, Universitätsstr. 5, 45141 Essen

[email protected]

Prof. Dr. Sven Klimpel

Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Senckenberganlage 25, 60325 Frankfurt am Main

[email protected]

PD Dr. Klaus Knopf


[email protected]

Dr. Oliver Krone

Leibniz Institut für Zoo- und Wildtierforschung, P.O. Box 60113, 10252 Berlin

[email protected]

Christina Kuhlmann

Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland, Museum für Naturkunde, Invalidenstr. 43,


Dr. Matthias Lendner

Institut für Parasitologie, Universität Leipzig, An den Tierkliniken 35, 04103 Leipzig

[email protected]

Prof. Dr. Harry W. Palm

Lehrstuhl für Aquakultur und Sea-Ranching, Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät, Universität

Rostock, Justus-von-Liebig-Weg 6, 18059 Rostock

[email protected]

Torsten Preuer


[email protected]






https://webmail.cms.hu-berlin.de/squirrelmail/src/compose.php?send_to=sven.klimpel%40senckenberg.de





https://webmail.cms.hu-berlin.de/squirrelmail/src/compose.php?send_to=harry.palm%40uni-rostock.de



Dr. Peter Renner

Umweltbundesamt, FG II 3.5 DG Bad Elster, H.-Heine-Str. 12, 08645 Bad Elster

[email protected]

Dr. Helmut Sattmann

Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, A-1010 Wien, Österreich

[email protected]

Daniela Schrudde

Stiftung Artenschutz, Sentruperstr. 315, 48161 Münster

[email protected]

Christian Selbach


[email protected]

Prof. Dr. Bernd Sures

Universität Duisburg-Essen, Angewandte Zoologie/Hydrobiologie, 45117 Essen

[email protected]

Prof. Dr. Horst Taraschewski

Universität Karlsruhe, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Zoologisches Institut, Geb. 07.01,

Kornblumenstr. 13, 76131 Karlsruhe, [email protected]

Dr. David W. Thieltges

NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, P.O. Box 59, 1790 AB Den Burg Texel, Niederlande

[email protected]

Achim Trubiroha


[email protected]

Dr. Katrin Vohland

Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland, Museum für Naturkunde, Invalidenstr. 43,










https://webmail.cms.hu-berlin.de/squirrelmail/src/compose.php?send_to=katrin.vohland%40mfn-berlin.de


Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung Deutschland ist ein Projekt im Rahmen von DIVERSITAS-Deutschland e.V.

(www.diversitas-deutschland.de), gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das Projekt wird

maßgeblich durchgeführt durch das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ in Leipzig, das Museum für Naturkunde

Berlin und die Universität Potsdam sowie die Mitglieder des DIVERSITAS-Deutschland Beirates.

Weitere Informationen und Hinweise zum NeFo-Projekt und Team unter www.biodiversity.de.

http://www.diversitas-deutschland.de/

http://www.biodiversity.de/

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