Biologie der Parasiten

552 Pages·2008·14.36 MB·German

by  Richard Lucius

Springer-Lehrbuch
·
Richard Lucius Brigitte Loos-Frank
Biologie von Parasiten
2. Auflage
123
Prof.Dr.RichardLucius Prof.Dr.BrigitteLoos-Frank
HumboldtUniversitätzuBerlin UniversitätHohenheim
InstitutfürBiologie InstitutfürZoologie
LehrstuhlfürMolekulareParasitologie FachgebietParasitologie
Philippstraße13,Haus14 Emil-Wolff-Straße34
10115Berlin 70599Stuttgart
[email protected] [email protected]
ISBN 978-3-540-37707-8 e-ISBN 978-3-540-37709-2
DOI 10.1007/b105983
SpringerLehrbuchISSN0937-7433
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987654321
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Vorwort zur 2. Auflage
Während alle anderen Tiere ihre Nahrung selbst beschaffen, lassen Parasiten sich
von ihrenWirten versorgen.Die Vorteile, die sie dadurcherlangensind so bedeu-
tend, dass sie sich in extremer Weise an diese Lebensform angepasst und bizarre
Eigenschaftenentwickelthaben,umihreWirtezuerreichen,inihnenzuüberleben
und Nachwuchszu produzieren.Deshalb weist die Biologie von Parasiten Beson-
derheitenauf,die sich in kaumeineranderenTiergruppefinden.DerParasitismus
alsLebensformistsoerfolgreich,dassnachSchätzungmancherAutorenmehrals
dieHälfteallerTierartenzumindestzeitweiligparasitärleben.IndiesemBuchwol-
lenwirParasitenundihreLebensweisesovorstellen,dassStudierendederBiologie
denStoffdesLehrgebietesderParasitologieinkompakterFormvermitteltbekom-
men, und gleichzeitig Tiermediziner,Mediziner und andere Interessierte Informa-
tionenerhalten,dieübermedizinischeoderwirtschaftlicheAspektevonParasiten-
infektionenweithinausgehen.
ImVergleichzurerstenAuflage(Parasitologie,Lucius&Loos-Frank,Spektrum-
VerlagHeidelberg1997)ist diesesBuchumfangreicher,neudurchstrukturiertund
trägt dem Wissenszuwachs der letzten 10 Jahre Rechnung, besonders hinsichtlich
Genomik,MolekularbiologieundImmunologievonParasiten.Imneuhinzugekom-
menen Teil „Allgemeine Aspekte“ sprechen wir wichtige Querschnittsthemen der
Parasitologiean,umdasVerständnisfürübergreifendeZusammenhängezuschaf-
fen.In dendarauffolgendenKapiteln„Protozoen“,„Helminthen“und„Arthropo-
den“werdenvorallemdiemedizinischundveterinärmedizinischwichtigenParasi-
ten dargestellt,über deren Lebensweise wir dank intensiver Forschungam Besten
informiertsind.EbensobehandelnwiraberauchParasiten,diedasVerständnisder
parasitären Lebensweise erleichtern. Dabei stellen wir einzelne Arten als Beispiel
vorundhandelndannweitereVertreterderselbenParasitengruppekurzaboderver-
mittelndiewichtigstenDateninTabellenform.ZwangsläufigkanndieDarstellung
nicht erschöpfend sein, sondern nur punktuell wichtige Pathogene und Prinzipien
herausgreifen,umMusteraufzuzeigen.SokönnendieTherapievonParasitosenund
dieBekämpfungvonParasiten,sowiediePhysiologieundÖkologiehiernichtdar-
gestelltwerden,dafürverweisenwiraufdasBuch„AllgemeineParasitologie“der
HerausgeberHiepe, Lucius und Gottstein (EnkeVerlag, 2006).Auch konntenwir
v
vi Vorwortzur2.Auflage
marineParasitennichtausführlichbehandeln,sprechenausderFülle parasitischer
KrebsenurwenigeFormenanundklammernParasitoidemitihrersehrinteressan-
tenBiologieaus.AuchhierseiaufdieentsprechendeLiteraturverwiesen.
Bezüglich der Systematik orientieren wir uns an neueren Arbeiten, die oft auf
Sequenzanalysen beruhen. Hinsichtlich der Protozoen beziehen wir uns im We-
sentlichenaufdenStand,denProf.A.TenterimBuch„AllgemeineParasitologie“
(2006) erarbeitethat. Diese moderne Systematik weicht teilweise von der im me-
dizinischen Bereich noch immer verwendetenEinteilung ab, hat aber den Vorteil,
dasssiebiologischeSachverhaltebesserwidergibt.Allerdingshabenwirdieinder
deutschenParasitologietraditionellvorgenommeneAuftrennunginEinzeller,Wür-
merundGliederfüßerbeibehalten,weilsieÜbersichtlichkeitgewährleistetunddie
jeweilsspezifischenZügederunterschiedlichenParasitengruppenheraushebt.Aus
Praktikabilitätsgründen handeln wir die Myxozoa bei den Einzellern und die An-
nelidenbeidenHelminthenab,wasaussystematischerSichtnichtkorrektist,aber
denAufwandseparaterKapitelerspart.
Für Hilfestellungen und konstruktive Kritik möchten wir uns bei vielen Kolle-
ginnenundKollegenbedanken.InsbesonderesindwirzuDankverpflichtetdenje-
nigen, die es übernommen haben, Kapitel des Buches durchzusehen: Allgemeine
Parasitologie: Prof. Dr. T. Hiepe; Evolution:Prof. Dr. Schmid-Hempel;Eimerien:
Dr.T.Pogonka;Leishmanien:Dr.G.Schönian;Myxozoa:Dr.C.Kuhn;Acari:Dr.
E.Wurst.AußerdemdankenwirProf.Dr.R.Garms,Prof.Dr.H.Mehlhorn,PDDr.
H.Palm,PDDr.A.Renz,Prof.Dr.P.WenkundProf.Dr.W.XylanderfürHinwei-
se,dieteilweisenochdieersteAuflagebetrafen.UnserDankgiltnachwievorden
IllustratorinnenFrauF.WolfundFrauDr.J.Gelnar,derenZeichnungenGrundlage
vielerAbbildungenderNeuauflagewaren.WirdankenauchdenvielenKolleginnen
und Kollegen, die uns großzügigerweise Abbildungen und Fotografien zur Verfü-
gunggestellthaben.GanzbesondersisthierdieFirmaEyeofScience(O.Meckes
undN.Ottawa)zunennen,dieunszahlreicheREM-Aufnahmenüberlassenhat,so-
wieDr.habil.W.Bleiß(elektronenmikroskopischeAufnahmen),Prof.Dr.Tannich
(Amöben) und Prof. Dr. H. Taraschewski (Helminthen). Frau Dr. B. Bannert hat
wertvolle Hilfe beim Heraussuchen von Abbildungsvorlagengeleistet. Ein beson-
dersherzlicherDankgehtanFrauA.NoldfürdiekompetenteredaktionelleBear-
beitung des Manuskriptes und der Abbildungen. Der Firma Novartis Animal He-
alth danken wir für großzügigefinanzielle Unterstützungdes Buchprojektes. Die-
ses Buch wäre nicht zustande gekommen ohne den engagierten Einsatz von Frau
S. WolfundihremTeam,diedasProjektbeimSpringerVerlagbetreuten.Fürihre
Unterstützungbedankenwirunsebenfallssehrherzlich.
WirwünscheneinespannendeLektüre!
ImDezember2007 RichardLuciusundBrigitteLoos-Frank
Inhaltsverzeichnis
TeilI BiologievonParasiten
1 AllgemeineAspektederBiologievonParasiten .................... 3
1.1 DieBegriffsweltderParasitologie............................. 3
1.1.1 DerBegriff„Parasit“ ................................. 3
1.1.2 FormendesZusammenlebensartverschiedenerOrganismen 6
1.1.3 FormendesParasitismus .............................. 10
1.1.4 ParasitenundWirte .................................. 12
1.1.5 Übertragungswege ................................... 16
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 17
1.2 WasistdasBesondereanParasiten?........................... 18
1.2.1 EinganzspezifischerLebensraum:DerWirt ............. 18
1.2.2 Spezifischemorphologische
undphysiologischeAnpassungen....................... 22
1.2.3 FlexibleFortpflanzungsstrategien....................... 27
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 29
1.3 BelastungvonWirtsindividuenund-populationendurchParasiten.. 29
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 37
1.4 Parasit-Wirt-Koevolution .................................... 37
1.4.1 KoevolutionimGrundzug............................. 37
1.4.2 DieRollevonAlleleninderKoevolution ................ 42
1.4.3 SeltenheitisteinVorteil............................... 44
1.4.4 MalariaalsBeispielfürKoevolution .................... 46
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 51
1.5 EinflussvonParasitenaufdieWahlvonSexualpartnern .......... 51
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 58
1.6 ImmunbiologievonParasiten................................. 58
1.6.1 AbwehrmechanismenvonWirten....................... 60
1.6.2 Immunevasion....................................... 68
1.6.3 ParasitenalsopportunistischeErreger ................... 72
1.6.4 AntiparasitäreImpfstoffe.............................. 74
vii
viii Inhaltsverzeichnis
1.6.5 DieHygiene-Hypothese:
HabenParasitenaucheineguteSeite?................... 81
KontrollfragenzumVerständnis .............................. 84
1.7 WieParasitenihreWirteverändern............................ 84
1.7.1 VeränderungenvonWirtszellen ........................ 85
1.7.2 EingriffeindasHormonsystem ........................ 86
1.7.3 EingriffeindasVerhaltenvonWirten ................... 91
KontrollfragenzumVerständnis ..............................102
TeilII ParasitischeProtozoen
2 BiologieparasitischerProtozoen .................................107
2.1 Microspora................................................107
KontrollfragenzumVerständnis ..............................114
2.2 Metamonada ..............................................114
KontrollfragenzumVerständnis ..............................118
2.3 Parabasala ................................................118
KontrollfragenzumVerständnis ..............................123
2.4 Amoebozoa ...............................................124
KontrollfragenzumVerständnis ..............................133
2.5 Euglenozoa................................................134
KontrollfragenzumVerständnis ..............................169
2.6 Percolozoa ................................................170
KontrollfragenzumVerständnis ..............................172
2.7 Stramenopila ..............................................172
KontrollfragenzumVerständnis ..............................175
2.8 Alveolata .................................................176
2.8.1 Apicomplexa........................................177
2.8.1.1 Gregarinea..................................187
2.8.1.2 Coccidea ...................................190
2.8.1.3 Haematozoea ...............................214
2.8.2 Ciliophora ..........................................243
KontrollfragenzumVerständnis ..............................248
2.9 Myxozoa..................................................249
KontrollfragenzumVerständnis ..............................256
TeilIII Helminthen
3 Platyhelmintha ................................................259
3.1 Trematoda ................................................264
3.1.1 Aspidogastrea.......................................266
3.1.2 Digenea ............................................267
KontrollfragenzumVerständnis ..............................307
3.2 „Monogenea“..............................................308
3.3 Cestoda...................................................312
Inhaltsverzeichnis ix
3.3.1 Gyrocotyloidea......................................313
3.3.2 Amphilinidea .......................................314
3.3.3 Eucestoda ..........................................315
3.3.3.1 Caryophyllidea..............................321
3.3.3.2 Diphyllobothriidea...........................322
3.3.3.3 Mesocestoididae.............................326
3.3.3.4 Cyclophyllidea ..............................328
KontrollfragenzumVerständnis ..............................351
4 Acanthocephala................................................353
KontrollfragenzumVerständnis ..............................359
5 Hirudinea .....................................................361
KontrollfragenzumVerständnis ..............................366
6 Nematoda .....................................................367
6.1 Enoplea...................................................375
6.1.1 Dorylaimia .........................................375
6.2 Chromadorea..............................................381
6.2.1 Spirurina ...........................................381
6.2.2 Tylenchina..........................................403
6.2.3 Rhabditina..........................................405
KontrollfragenzumVerständnis ..............................413
7 Nematomorpha ................................................415
KontrollfragenzumVerständnis ..............................417
TeilIV Arthropoda
8 Acari .........................................................423
8.1 Mesostigmata..............................................427
8.2 Metastigmata ..............................................431
8.2.1 Ixodidae............................................434
8.2.2 Argasidae...........................................440
8.3 Cryptostigmata ............................................442
8.4 Prostigmata ...............................................442
8.5 Astigmata.................................................446
KontrollfragenzumVerständnis ..............................451
9 CrustaceaundPentastomida ....................................453
9.1 Crustacea .................................................453
9.2 Pentastomida ..............................................456
KontrollfragenzumVerständnis ..............................460
x Inhaltsverzeichnis
10 Insecta........................................................461
10.1 Phthiraptera ...............................................466
10.1.1 „Mallophagen“......................................466
10.1.2 Rhynchophthirina....................................469
10.1.3 Anoplura ...........................................469
10.2 Heteroptera................................................474
10.2.1 Reduviidae .........................................475
10.2.2 Cimicidae ..........................................476
10.2.3 Polyctenidae ........................................478
10.3 Siphonaptera ..............................................478
10.4 Diptera ...................................................484
10.4.1 Nematocera.........................................486
10.4.1.1 Ceratopogonidae.............................486
10.4.1.2 Culicidae...................................488
10.4.1.3 Simuliidae..................................494
10.4.1.4 Phlebotomidae ..............................497
10.4.2 Brachycera .........................................499
10.4.2.1 Tabanidae ..................................499
10.4.2.2 Glossinidae .................................503
10.4.2.3 Hippoboscidae ..............................506
10.4.2.4 Nycteribiidae,Streblidae......................508
10.4.2.5 Muscidae...................................509
10.4.2.6 Calliphoridae ...............................511
10.4.2.7 Sarcophagidae...............................512
10.4.2.8 Oestridae...................................513
KontrollfragenzumVerständnis ..............................516
AntwortenzudenKontrollfragen ....................................517
Sachverzeichnis ....................................................533
Teil I
Biologie von Parasiten