Diagnosis, epidemiology and control of soil-transmitted helminth infection in Zanzibar, Tanzania

Hintergrund: Durch Bodenkontakt übertragene parasitische Würmer infizieren vor allem arme Bevölkerungsgruppen in tropischen und subtropischen Ländern, die einen geringen hygienischen Standard haben. Intestinale Würmer werden übertragen indem Fäkalien, die Wurmeier enthalten, in den Boden gelangen und von dort an Nahrung oder Händen klebend in den Mund geraten und geschluckt werden. Bei manchen Wurmarten können auch die in der Erde lebenden Larven in die menschliche Haut eindringen und von dort in den Körper und Darm wandern. Die globale Belastung, die durch die intestinalen Würmer verursacht wird, wird auf 39 Millionen jährlich verlorene disability adjusted life years (DALYs) geschätzt. Kinder und schwangere Frauen haben das höchste Erkrankungsrisiko. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) vertritt die Strategie einer breiten und wiederholten Entwurmung von Schulkindern zur Bekämpfung der von intestinalen Wurminfektionen verursachten Erkrankungen. Die Weltgesundheitsversammlung setzte im Mai 2001 zum Ziel, dass eine flächendeckende Entwurmung von mindestens 75% aller Schulkinder, die ein Infektionsrisiko haben, bis im Jahr 2010 erreicht werden soll. In Sansibar, Tansania, wurden durch Bodenkontakt übertragene intestinale Würmer bereits in den 90er Jahren als Gesundheitsproblem erkannt, weil 85% der untersuchten Bevölkerung mit mindestens einer Art, Ascaris lumbricoides, Hakenwurm (Ancylostoma duodenale und Necator americanus) und Trichuris trichiura, infiziert war. Infektionen mit Strongyloides stercoralis, der am wenigsten Beachtung findenden Art der intestinalen Würmer, traten bei 40% der untersuchten Schulkinder aus dem ländlichen Sansibar auf. In Sansibar wurden 1994 und 2001 nationale Wurmkontrollprogramme vom Gesundheitsministerium etabliert. Seither werden Schulkindern und andere Risikogruppen jährlich entwurmt. Dabei wurde eine Behandlungsdichte von 80% erreicht.
Ziel: Das allumfassende Ziel dieser Dissertation war die Vertiefung unseres Verständnisses der Epidemiologie und Kontrolle von durch Bodenkontakt übertragene Wurminfektionen in Sansibar. Die drei folgenden bestimmten Ziele sollten untersucht werden. Erstens sollten unterschiedliche diagnostische Methoden für die Diagnose von intestinalen Wurminfektionen verglichen und evaluiert werden. Zweitens sollten die Epidemiologie und Risikofaktoren für durch Bodenkontakt übertragene Würmer, einschließlich S. stercoralis, in Gebieten von Unguja, Sansibar, die sich in ihrer Umwelt und ihrem Sozioökonomischen Status unterscheiden, untersucht werden. Drittens sollte die Langzeitwirkung von Antiwurm-Behandlungen auf das Vorkommen und die Intensität der Wurminfektionen festgestellt werden. Hierbei sollte auch die Wirkkraft und Sicherheit von Albendazole und Mebendazole, einzeln oder in Kombination mit Ivermectin gegen T. trichiura und andere Würmer verabreicht, ermittelt werden.
Methoden: Die Feldarbeit für diese Dissertation gliederte sich in drei Teile. Im Jahr 2007 wurde eine Querschnittsstudie in fünf Koranschulen und in fünf Grundschulen in den sechs Distrikten von Unguja durchgeführt und 336 Kinder untersucht. Diese Studie diente der Untersuchung der epidemiologischen Begebenheiten von Wurminfektionen in Sansibar. Ebenfalls in diesem Jahr wurde eine Querschnittsstudie mit 401 Kindern aus den Grundschulen in Chaani und Kinyasini durchgeführt. Die parasitologischen Ergebnisse wurden mit Daten aus dem Jahr 1994 verglichen, die in den gleichen Schulen erhoben worden waren. Es wurden mehrere Stuhlproben über mehrere Tage hinweg von jedem der Kinder gesammelt. Die Kato-Katz Methode wurde zur Diagnose von A. lumbricoides, Hakenwurm und T. trichiura benutzt. Die Koga Agarplatten Methode diente zur Auffindung von Hakenwürmern und S. stercoralis und die Baermann Methode zur Diagnose von S. stercoralis Infektionen. Zusätzlich wurden Stuhlproben in einer Natriumazetat-Essigsäure-Formalinlösung (SAF) konserviert und in Italien mit der FLOTAC Methode untersucht. Die Sensitivität der einzelnen Methoden und Methodenkombinationen wurde verglichen.
Im Jahr 2008 wurde eine Querschnittsstudie in einer ländlichen und einer vorstädtischen Gemeinde mit 658 Personen im Alter von 5-100 Jahren durchgeführt. Neben der Diagnose von intestinalen Würmern mit den dargelegten Methoden wurden auch Urinproben auf Schistosoma haematobium Infektionen untersucht. Blutproben wurden auf Blutarmut und Antikörper gegen Wurminfektionen analysiert und die Teilnehmer wurden in einem Fragebogen-Interview über Verhaltensrisiken und Erkrankungen, die in Zusammenhang mit intestinalen Wurminfektionen stehen könnten, befragt. Die epidemiologische Situation in beiden Gebieten wurde verglichen und in Kontext mit den Wurmkontrollaktivitäten in Sansibar gesetzt.
Im Jahr 2009 wurde eine randomisierte kontrollierte Studie durchgeführt um die Wirkung von Monotherapien mit der von Kombinationstherapien zu vergleichen. Im Rahmen der Studie wurden 1240 Kinder aus den Grundschulen von Kinyasini und Kilombero auf Wurminfektionen untersucht. Die Kinder, die mit T. trichiura infiziert waren (n=610), wurden vier Behandlungsgruppen zugeteilt. Zur Diagnose wurden vier Kato-Katz Untersuchungen vor und 3-5 Wochen nach der Behandlung durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit denen der FLOTAC Methode verglichen.
Ergebnisse: Nach mehreren Jahren Wurmkontrollaktivitäten in Sansibar sind immer noch viele Menschen in Unguja mit durch Erdkontakt übertragenen intenstinalen Würmern infiziert. Die Prävalenz liegt zwischen 22% im urbanen Distrikt und 70% im Nord A Distrikt. Da die Intensität der Infektionen aber bei den meisten Menschen niedrig ist, sind die Infektionen schwierig zu diagnostizieren. Die Sensitivität der koprologischen Methoden kann (i) durch eine strikte Befolgung der WHO Laborhilfen (Bench aids für die Kato-Katz Methode), (ii) durch die Untersuchung mehrerer Stuhlpropen pro Person, (iii) durch mehrere Untersuchungen einer Stuhlprobe pro Person und (iv) durch die Kombination von verschiedenen Methoden verbessert werden. Die FLOTAC Methode diagnostiziert A. lumbricoides (~80%) und T. trichiura (~90%) Infektionen mit einer hohen Sensitivität. Die Methode muss aber noch weiter evaluiert und standardisiert werden, um Hakenwürmer verlässlich zu diagnostizieren. Das Potenzial der Methode auch in Entwicklungsländern angewendet zu werden und ihre Brauchbarkeit für Medikamentenstudien muss noch weiter untersucht werden. In Unguja kommen intestinale Wurminfektionen am häufigsten im Nord A Distrikt vor. Infektionen mit mehreren Wurmarten auf einmal treten besonders häufig in Kindern aus ländlichen Gegenden auf. Blutarmut kommt ebenfalls häufig vor, war aber in unserer Studie nicht mit intestinalen Wurminfektionen verbunden. Die Risikofaktoren für Wurminfektionen sind von dem Untersuchungsgebiet und der Wurmart abhängig und schließen neben demographischen Faktoren auch den Verzehr von rohem Gemüse oder Salat, das Nicht-Händewaschen nach dem Stuhlgang und eine vorangegangene Reise ein. T. trichiura ist die dominierende Art in Unguja und die höchsten Prävalenzen wurden in der Kilombero Grundschule gefunden (71%). Im Gegensatz zu Hakenwurm (-77%) und A. lumbricoides (-71%) ging die Prävalenz von T. trichiura (-48%) in den vergangenen Jahren weniger stark zurück. Die Ursache hierfür liegt wahrscheinlich in der schlechten Wirkungskraft von Albendazol (Heilungsrate (CR): 10%; Eireduktionsrate (ERR): 40%) und Mebendazol (CR: 19%; ERR: 67%), den Medikamenten, die normalerweise in Schulentwurmungsprogrammen gegen T. trichiura und andere intestinale Wurminfektionen verwendet werden. Der Zusatz von Ivermectin konnte die Wirkungskraft von vor allem Mebendazol (CR: 55%; ERR: 97%), aber auch von Albendazol (CR: 38%; ERR: 91%) gegen T. trichiura verbessern. Alle Medikamente und deren Kombinationen waren sehr wirkungsvoll gegen A. lumbricoides (ERR: >99%). Die Wirkungskraft von Albendazol (CR: 59%; ERR: 94%) gegen Hakenwürmer war sehr viel besser als die von Mebendazol (CR: 35%; ERR: 78%), aber der Zusatz von Ivermectin verbesserte den Behandlungserfolg nicht. Alle Nebenwirkungen waren mild und gingen innerhalb von 48 Stunden zurück und es gab keinen Unterschied zwischen den vier Behandlungsschemen. Die Heilungsraten, die mit FLOTAC gemessen wurden, waren für alle drei Wurmarten niedriger als die Ergebnisse, die mit der Kato-Katz Methode erhalten wurden.
Schlussfolgerung: Die Wurmkontrollprogramme in Sansibar haben die Prävalenz und Intensitäten von durch Erdkontakt übertragenen intestinalen Würmern und die damit in Zusammenhang stehenden Erkrankungen erfolgreich verringert. Eine geringere Armutsrate und ein damit einhergehender verbesserter Zugang zu sanitären Einrichtungen der Haushalte haben sicherlich ebenfalls dazu beigetragen, die Infektionsrate zu verringern. Die Kontrollprogramme von durch Erdkontakt übertragenen intestinalen Wurminfektionen in Unguja können nun die Prävalenz- und Übertragungseinschränkung in Angriff nehmen, müssen aber für einen nachhaltigen Fortschritt einige Massnahmen überarbeiten. Die abwechselnde Anwendung von Albendazol und Mebendazol sollte in Erwägung gezogen werden, um sowohl Hakenwurm als auch T. trichiura Infektionen effektiver einzudämmen. Damit T. trichiura erfolgreicher behandelt werden kann, und um zusätzlich auch S. stercoralis und Ektoparasiten zu erreichen, sollten Albendazol und Mebendazol mit Ivermectin kombiniert werden, wann immer es für Patienten in Frage kommt. Da Neuinfektionen durch Medikamentenanwendung alleine nicht verhindert werden können, und da T. trichiura Infektionen, die den Grossteil in Unguja ausmachen, nur ungenügend mit den vorhandenen Medikamenten geheilt werden, ist eine Verbesserung der Hygiene und der sanitären Einrichtungen unabdingbar, um die Wurminfektionen in Sansibar und in anderen endemischen Gebieten der Erde weiter einzudämmen. Eine ansprechende und einleuchtende Gesundheitserziehung und Kommunikation sollte weithin angewandt werden, um die Einstellung der Bevölkerung zu Verbesserungen im Sanitärwesen (Latrinenbau, Abwasserentsorgung und Zugang zu sauberem Wasser) zu fördern und ihre angemessene Nutzung zu gewährleisten. Nur ein verbreiteter Konsens und Wunsch nach besseren sanitären Einrichtungen auf lokaler Ebene, im Einklang mit von Regierungs- und Nichtregierungsorganisationen geförderten Armutsbekämpfungsmassnahmen wird letztendlich die Ausrottung von durch Bodenkontakt übertragenen intestinalen Würmern in Sansibar und in anderen Regionen der Welt ermöglichen.