Klassifizierung des natürlichen Verlaufs asymptomatischer Malaria

Die Erkennung von Malaria bei Menschen, die keine Symptome verspüren, ist für die Bemühungen des öffentlichen Gesundheitswesens von entscheidender Bedeutung, diese Tropenkrankheit an Orten, an denen der durch Mücken übertragene Parasit häufig vorkommt, besser unter Kontrolle zu bringen. Asymptomatische Menschen, die den Parasiten in sich tragen, können die Krankheit dennoch übertragen oder später erkranken, nachdem der Test zunächst negativ ausgefallen ist.

Der dynamische Lebenszyklus dieses Erregers führt dazu, dass die Parasitendichte plötzlich unter die Nachweisgrenze sinken kann – insbesondere wenn ältere, weniger empfindliche Tests verwendet werden. Solche Schwankungen können es schwierig machen, bei Tests zu einem einzigen Zeitpunkt festzustellen, ob eine scheinbar gesunde Person tatsächlich infiziert ist.

Malaria kann zu starkem Schüttelfrost im Wechsel mit Schweißfieber, Kopfschmerzen, Übelkeit und anderen Beschwerden führen. Dennoch geht es vielen Infizierten gut.

Im Katawki-Distrikt in Uganda, wo es eine hohe Malariainzidenz gibt, wurde kürzlich eine Studie zum asymptomatischen Nachweis durchgeführt.

„Wir fanden heraus, dass die Parasitendynamik und die vorhandenen Parasitenarten bei Patienten mit leichten, asymptomatischen Infektionen sehr unterschiedlich waren“, sagte Dr. Sean C. Murphy, einer der leitenden Wissenschaftler der Studie, der Malariaforschung der UW Medicine. Er stellte fest, dass die Probenahme jeden zweiten oder jeden dritten Tag ausreichte, um einen Anteil der Infektionen zu erkennen, der mit der täglichen Probenahme vergleichbar sei. Allerdings könnte ein wöchentlicher oder seltenerer Test selbst bei ausgefeilter Diagnostik den wahren Infektionsstatus von bis zu einem Drittel der Personen falsch einstufen.

Diese Erkenntnis sei wichtig, sagte Murphy, um Studien zur Prävalenz von Malariainfektionen zu verbessern und damit auch für klinische Studien zu Malaria-Impfstoffen und -Therapeutika. Die meisten dieser Studien verwenden Tests zu einem einzigen Zeitpunkt oder wiederholte, aber seltene Tests, um den Infektionsstatus asymptomatischer Teilnehmer zu bestimmen. Bei diesem Ansatz werden Infektionen wahrscheinlich übersehen, wenn die Parasitendichte der Teilnehmer unter den Grenzwert des verwendeten Tests fällt.

Murphy ist Arzt-Wissenschaftler und Professor für Labormedizin sowie Pathologie und Mikrobiologie an der University of Washington School of Medicine und Leiter der Pathologie und Labormedizin am Seattle Children's.

Das Projekt war eine Zusammenarbeit zwischen dem Murphy-Labor; Dr. Thomas Egwang und sein Forschungsteam, darunter Tonny Owalla von Med Biotech Laboratories in Kampala, Uganda; und Dr. Jennifer E. Balkus, Professorin für Epidemiologie an der UW School of Public Health. Dr. Dianna EB Hergott – damals eine von Murphy und Balkus betreute Doktorandin – und Owalla von Med Biotech leiteten die Studie.

Das in Uganda ansässige Team führte die gemeindebasierten Teile der Studie durch. Bei den Teilnehmern handelte es sich um gesunde, nicht schwangere Erwachsene im Alter von 18 bis 59 Jahren, die keine Malariamedikamente einnahmen, sowie um ältere Kinder im Alter von 8 bis 17 Jahren.

„Wir haben den Teilnehmern gezeigt, wie sie zu Hause bis zu 29 Tage lang jeden Tag einen getrockneten Blutfleck sammeln können“, erklärte Owalla. Die Teilnehmer kamen einmal pro Woche in die Studienklinik, um die Blutproben dieser Woche abzugeben, neue Blutprobenkarten zu erhalten und traditionelle Blutabnahmen durchzuführen.

Diagnostische Tests überprüften die getrockneten Blutflecken auf das Vorhandensein, die Klassifizierung und die Dichte von ribosomaler Plasmodium-RNA, die bei der Produktion von Parasitenproteinen hilft. Die Teststrategie beinhaltete auch das „Pooling“ der getrockneten Blutflecken. Dieser Ansatz ermöglichte es dem Team, mehr Proben kostengünstig zu testen, ähnlich wie die Strategien, die auf dem Höhepunkt der COVID-19-Pandemie angewendet wurden.

Durch die Analyse der resultierenden Daten hofften die Forscher, einen Probenahmeplan zu ermitteln, der mit täglichen Tests vergleichbar ist, um asymptomatische Fälle zuverlässig zu identifizieren, aber weniger belastend. Andererseits wollte das Studienteam einen zu seltenen Zeitplan vermeiden, der dazu führen würde, dass Infektionen übersehen würden.

Die Wissenschaftler kategorisierten den Infektionsverlauf jedes Teilnehmers: überhaupt keine Infektion, neu entdeckte Infektion, ausgeheilte Infektion, chronische Infektion oder nicht bestimmbar. Anhand der Tagesergebnisse errechneten sie außerdem, wie viele Infektionen bei einer Reduzierung der Probenahmehäufigkeit noch festgestellt worden wären.

Bei etwa 60 % aller Teilnehmer wurde irgendwann während der einmonatigen Studie eine Plasmodium-Infektion festgestellt. Bei weniger als der Hälfte wurde zu Beginn der Studie eine Infektion festgestellt. Der niedrigste Tagesbericht während des Untersuchungszeitraums ergab eine Prävalenz von 30 %.

Über die Ergebnisse wird berichtet Die Lancet-Mikrobe.

Zuvor hatten mehrere andere Studien die Genauigkeit einer einzelnen Messung zur Identifizierung des Infektionsstatus in Frage gestellt. Unentdeckte asymptomatische Infektionen könnten Forschungsergebnisse unbeabsichtigt beeinflussen.

„Serientests“, so schlugen die Autoren des Papiers vor, „sollten in Betracht gezogen werden, wenn versucht wird, den wahren Infektionsstatus einer Person zu bestimmen.“

Eine der Einschränkungen ihrer eigenen Studie bestand laut den Autoren darin, dass die Teilnehmer nicht gebeten wurden, ihre Trockenblutproben jeden Tag zur gleichen Zeit zu entnehmen. Sie stellten fest, dass sich die Parasitendichte innerhalb von sechs Stunden um das Hundertfache ändern kann.

Owalla ist jetzt Doktorandin der Pathobiologie an der UW School of Public Health. Er plant, seine Ausbildung dazu zu nutzen, fortschrittliche Lösungen für Malaria in Afrika weiterzuentwickeln, dem Kontinent, der am stärksten von dieser Krankheit betroffen ist.