Überblick
Helminthen sind eine polyphyletische Gruppe, die aus weit verbreiteten Würmern besteht. Je nach Art können Helminthen als Parasiten (die sowohl Menschen als auch Tiere befallen) oder als freilebende Organismen in der Natur vorkommen.
Im Vergleich zu Organismen wie Protozoen (die ebenfalls als Parasiten und als freilebende Organismen vorkommen), sind Helminthen mehrzellige Organismen, die nicht nur differenzierte/spezialisierte Systeme, sondern auch komplexe Lebenszyklen haben, die mehrere Stadien durchlaufen, bevor sie die Reife erreichen.
Nachfolgend sind Beispiele für Helminthen aufgeführt:
- Riesenspulwurm
- Fadenwurm
- Fadenwurm
- Rundwurm Necator Americanus
- Toxocara cati
Klassifikation
Kingdom: Animalia – Helminthen sind mehrzellige (eukaryotische) Organismen und gehören somit zum Reich Animalia. Als solche gehören sie auch zu einer Gruppe von Tieren, die als Metazoa bekannt sind.
Während es immer noch Verwirrung darüber gibt, wie Helminthen in Bezug auf die Taxonomie zu gruppieren sind, werden sie in den folgenden Stamm eingeteilt:
Stamm Annelida
Annelida ist eine Gruppe/Phylum, die aus segmentierten Würmern besteht. Mitglieder dieser Gruppe können in verschiedenen Lebensräumen auf der ganzen Welt gefunden werden, darunter in der Tiefsee, im Boden sowie in Süßwasserumgebungen.
Einige der Organismen, die zu diesem Stamm gehören, sind:
Polychaeta (paraphyletische Klasse der Annelida) – Die am wenigsten verbreiteten Mitglieder der Annelida. Diese Gruppe besteht jedoch aus verschiedenen Organismen, die in Meeresumgebungen vorkommen.
Zurzeit gibt es etwa 8.000 identifizierte Arten der Klasse Polychaeta, zu denen gehören:
- Lungenwürmer
- Meeresmäuse
- Strudelwürmer
- Blutwürmer
Mitglieder der Klasse Polychaete zeichnen sich durch ihren gut definierten, segmentierten Körper aus, der aus einem Paar Parapodien besteht, die ebenfalls aus winzigen Borsten bestehen.
Zu den weiteren Merkmalen der Polychaeten gehören:
- Sie reichen von wenigen Millimetern bis zu über 3 Metern Länge
- Sie besitzen kurze sensorische Tentakel
- Bunt gefärbt
- Vermeistens verzehren sie winzige Wasserpflanzen
- Einige Arten sind fleischfressend
- Unterteilt in Männchen und Weibchen (separate Geschlechter). Einige Arten sind nachweislich hermaphroditisch, während einige andere sich durch Teilung (Knospung) fortpflanzen
Polychaetes werden auch unterteilt in:
- Freilaufende Formen (Errantia) – z.B.. Polynoidae und Eunicida
- Röhrenbewohnende Polychaeten (Sedentaria) – Sie haben reduzierte Parapodien und hochentwickelte fadenförmige vordere Atmungsorgane, Beispiele für Sedentaria sind Terebellidae und Pectinarridae
Oligochaeta – Eine Unterklasse des Stammes Annelida (und der Klasse Clitellata), die aus verschiedenen Arten von aquatischen und terrestrischen Würmern besteht. Heute sind weit über 3.500 Arten dieser Unterklasse identifiziert worden, wobei der Regenwurm die bekannteste Oligochaete ist.
Oligochaeten können in Umgebungen wie Meeresumgebungen (Meer), Süßwasser sowie feuchtem Boden gefunden werden.
Zu den wichtigsten Merkmalen von Oligochaeten gehören:
- Sie werden von wenigen Millimetern bis weit über 3 Meter lang
- Sie haben keinen Kopf und auch keine Parapodien
- Sie besitzen einige Borsten
- Sie sind Zwitter
- Im Gegensatz zu anderen Helminthen, fehlt ihnen das Larvenstadium und Entwicklung und Wachstum sind direkt
Hirudinea – Eine Unterklasse der Annelida, die aus etwa 650 Arten besteht.
Egel sind gute Beispiele für Hirudinea und haben die folgenden Merkmale:
- Sie besitzen einen Saugnapf (der Saugnapf enthält auch den Mundteil des Wurms) am vorderen Teil des Körpers
- Sie sind segmentiert
- Die Körperlänge reicht von winzig bis zu etwa 20 Zentimetern – allerdings, einige, wie der Amazonas-Egel, können bis zu 15 cm lang werden
- Sie leben im Süßwasser oder sind an Land zu finden (feuchter Boden)
Im Allgemeinen haben Annelida die folgenden Merkmale:
Metamerie – Sie haben drei Körperregionen (Kopf, Körper und Pygidium) und einen segmentierten Körper.
Chaetae – Dünnwandige Zylinder, die aus Chitin bestehen.
Phylum Acanthocephala
Gemeinsam bekannt als stachelköpfige (oder dornköpfige) Würmer, sind Acanthocephalen pseudoceolomische Helminthen, die ausschließlich im Dünndarm von Wirbeltieren (u.a. Säugetiere, Fische und Reptilien) als Endoparasiten (in der Erwachsenenphase) leben.
Dieses Phylum wird in drei Hauptklassen unterteilt, die beinhalten:
Archiacanthocephala – Die Klasse Archiacanthocephala besteht aus mikroskopisch kleinen Würmern. Ein einzigartiges Merkmal von Archiacanthocephala ist, dass sie eine Körperwand und ein Bündel von sensorischen Fasern mit Kernen haben, die sich in Abwesenheit von Spindelfasern teilen. Wie einige andere Helminthen besitzen Archiacanthocephala Haken, mit denen sie sich an den Darmwänden des Wirts festhalten.
Eoacanthocephala- Dies ist eine Klasse von Acanthocephala, die durch radiale Rüsselstacheln und Bändersäcke bei den weiblichen Mitgliedern gekennzeichnet ist. Sie kommen typischerweise in verschiedenen aquatischen Kaltblütern (Fischen etc.)
Palaeacanthocephala- Mitglieder von Palaeacanthocephala leben als Parasiten unter anderem in Vögeln und Säugetieren. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie Stacheln am Rumpf mit Rüsseln besitzen, die in Reihen angeordnet sind.
Während die erwachsenen Acanthocephala ausschließlich im Darm ihrer Wirte leben, hat sich gezeigt, dass sich die Larven im Gewebe verschiedener Insekten und Krebstiere entwickeln.
Während die meisten dieser Organismen einen Rüssel besitzen, der aus einziehbaren Haken besteht, fehlt ihnen ein richtig entwickeltes Verdauungssystem. Aus diesem Grund werden die Nährstoffe direkt über die Körperwand durch Absorption aufgenommen.
In Bezug auf die Fortpflanzung sind Acanthocephala primär zweihäusig, daher ihr Geschlechtsdimorphismus. Während die männlichen Acanthocephalen jedoch eine vollständige Ausstattung mit Fortpflanzungsorganen besitzen, verfügen die erwachsenen Weibchen dieser Arten nur über eine bedeutende Anzahl von Eiern.
* Mitglieder dieses Stammes infizieren den Menschen nur selten.
Beispiele für Acanthocephala sind:
- Echinorhynchus
- Plagiorhynchus
- Moniliformis
- Leptorhynchoides
- Acanthocephalus
- Macracanthorhynchus
- Gigantorhynchus
Phylum Nematoda
Auch als Nemathelminthes bezeichnet, Stamm Nematoda besteht aus Würmern, die gemeinhin als Rundwürmer bezeichnet werden.
Mitglieder dieses Stammes sind in einer Vielzahl von Umgebungen auf der ganzen Welt verbreitet, wobei die meisten von ihnen als freilebende Organismen existieren. Die meisten von ihnen leben als freilebende Organismen. Andere wiederum leben als Parasiten in Pflanzen und Tieren (einschließlich des Menschen).
Ein Großteil der Fadenwürmer findet sich in Meeres- und Bodenumgebungen, wo sie als freilebende Würmer existieren. Andere wiederum finden sich im Süßwasser in Seen und Bächen sowie in anderen extremen Umgebungen wie arktischem Eis und heißen Quellen.
Was die pflanzlichen Wirte betrifft, so finden sich einige der Nematoden auf Pflanzen wie Kräutern, Sträuchern und verschiedenen Baumarten, wo sie ihre Nahrung erhalten.
Einige der Nematoden sind aufgrund ihrer Fähigkeit, Insekten zu fressen, von Nutzen.
Im Vergleich zu einigen Helminthen (wie z. B. den Mitgliedern der Annelida) haben Nematoden einen einfachen, nicht segmentierten Körper, dem jegliche Anhängsel fehlen. Im Gegensatz zu den Acanthocephala haben sie jedoch zu einem bestimmten Zeitpunkt ihrer Entwicklung einen vollständigen Verdauungstrakt.
Außerdem haben sie ein Nervensystem, ein Ausscheidungssystem, aber kein Kreislaufsystem und kein Atmungssystem.
Anstatt kreisförmiger Muskeln haben Nematoden Längsmuskeln, die eine Bewegung durch Kontraktion ermöglichen. Dies wird dadurch begünstigt, dass der Innendruck der Organismen hoch ist, was dazu führt, dass sich ihr Körper verbiegt und so erfolgreich hin und her strampelt.
Zu den weiteren grundlegenden Körperformen der Fadenwürmer gehören:
- Pseudocoelom-Körperhöhle
- Nichtzellige, mehrschichtige Cuticula an ihrer Außenwand (flexibel)
- Der Verdauungskanal besteht aus Mund, Rachen, Anus, und Darm
- Sie nehmen Gas auf und geben es durch Diffusion über ihre Körperoberfläche ab
- Die meisten sind mikroskopisch klein, der kleinste misst etwa 82um
- Der größte Nematode kann bis zu 8 Meter lang werden
Vermehrung
Nematoden vermehren sich durch eine Reihe von Strategien, diese beinhalten:
Amphimixis – Spermien und Eier von männlichen und weiblichen Individuen, um eine Zygote zu bilden.
Uniparente Fortpflanzung (und Autotokie) – Eine Form des Hermaphroditismus, bei der die Spermien und die Eizellen desselben Individuums verschmelzen und sich entwickeln. In einigen Fällen wurde gezeigt, dass die Eier in Abwesenheit jeglicher Spermien reifen.
* In einigen Fällen produziert das Männchen nach der Paarung mit dem Weibchen Eier im Körper. Die Jungen brechen dann durch die Körperwand des Männchens aus, was zu seinem Tod führt.
Das Stammes der Nematoda wird in zwei Hauptklassen eingeteilt:
Adenophorea – Ein Großteil der Arten dieser Klasse sind freilebende Organismen, die in Meeres- und Süßwasserumgebungen gefunden werden können.
Secernentea – Ein Großteil der Secernentea sind Tierparasiten.
Beispiele für Nematoden sind:
- Ascaridida
- Secernentea
- Chromadorea
- Enoplea
Zu den Infektionen beim Menschen gehören:
- Askariasis
- Hakenwurm-Enterobiasis
- Filariasis
- Angiostrongyliasis
- Trichuriasis
Abhängig von der Art und dem Grad der Infektion, können einige Nematoden den Tod ihrer Wirte (Menschen oder Tiere) verursachen, wenn sie nicht behandelt werden.
* Während einige Nematoden ihre Wirte infizieren und beeinträchtigen können, sind einige auch von Natur aus nützlich. Zum Beispiel spielen einige der Nematoden, die an Land leben, eine wichtige Rolle bei der Zersetzung, während andere als Räuber verschiedener Mikroorganismen fungieren.
Stamm Platyhelminthen
Der Stamm Platyhelminth besteht aus Plattwürmern, die im Vergleich zu anderen Würmern eine eher abgeflachte Form haben.
Der Stamm wird in die folgenden Klassen unterteilt:
Catenulida – Dies ist eine kleine Gruppe, die aus etwa 100 Arten besteht, die bisher identifiziert wurden. Die meisten Arten, die zu dieser Klasse gehören, finden sich in Umgebungen wie Bächen, feuchten terrestrischen Lebensräumen und Mooren unter anderem. Die Vermehrung erfolgt hauptsächlich durch Knospung (ungeschlechtliche Vermehrung).
Rhabditophora – Im Vergleich zu den Catenulida enthalten die Rhabditophora alle parasitären Plattwürmer sowie einen Großteil der freilebenden Organismen.
Platyhelminthen werden außerdem in die folgenden parasitären Abteilungen unterteilt:
Trematoden – Auch bekannt als Egel, sind Trematoden wie ein Blatt geformt und haben eine äußere Hülle, die entweder glatt (durchgehend glatt) oder stachelig sein kann. In ihrer Morphologie haben Egel auch zwei Saugnäpfe (posterior und anterior).
Zu den weiteren Merkmalen der Trematoden gehören:
- Die meisten Trematoden sind Endoparasiten, die innerhalb des Wirts leben, während einige wenige Arten Ektoparasiten sind
- Die meisten sind Zwitter, die beide Fortpflanzungsorgane besitzen
- Sie haben ein gut entwickeltes Verdauungssystem
- Die meisten Endoparasiten überleben, indem sie sich von Blut, Gewebe in der Umgebung sowie von Schleim ernähren. Dies ist jedoch weitgehend vom Wirt abhängig
- Sie benötigen während ihres Lebenszyklus einen Zwischenwirt
Trematoden werden weiter in drei Hauptgruppen unterteilt, die umfassen:
- Aspidogastrea – Endoparasiten
- Monogenea – Ektoparasiten von Fischen
- Digenea- Endoparasiten, die einen von zwei Zwischenwirten benötigen können
* Trematoden können beim Menschen schwere Krankheiten verursachen. Ein gutes Beispiel dafür ist die Schistosomiasis, eine akute/chronische Krankheit, die durch Blutegel verursacht wird. Infektionen können auch zu Organschäden führen, die eine dringende Behandlung erfordern.
Zestoden – Wie eine ganze Reihe von Trematoden sind auch Zestoden innere Parasiten. Zu ihnen gehören Bandwurmarten wie Taenia solium und Taenia saginata.
Bei Menschen heften sich Bandwürmer mit einem Saugnapf, der sich am vorderen Ende des Organismus befindet, oder mit einem Scolex an den Darmtrakt. Der längliche Körper des Bandwurms (bestehend aus Proglottiden) wächst weiter, da der Bandwurm mehr Nährstoffe aus seiner Umgebung bezieht.
Eine Bandwurminfektion ist typischerweise mit Symptomen wie Müdigkeit, Übelkeit, allgemeiner Schwäche (da der Bandwurm die meisten Nährstoffe verbraucht) sowie Vitamin- und Mineralstoffmangel verbunden.
Sie können auch den Darm sowie andere kleinere Gänge des Darms verstopfen, was zu weiteren schweren Komplikationen führt. In einigen Fällen ist nachgewiesen worden, dass Bandwurmlarven in andere Körperorgane wandern, was zu lebensbedrohlichen Infektionen führt.
Strukturelle Merkmale von Platyhelminthen:
- Drei embryonale Gewebeschichten (Ektoderm, Mesoderm und Endoderm)
- Gastrovaskuläre Höhle anstelle eines richtig entwickelten Verdauungssystems
- Während einige Arten eine Analöffnung haben, wird Abfallmaterial durch die Mundstruktur der Plattwürmer entfernt
- Hoch verzweigter Darmsack
- Sie haben ein Nervensystem, das aus einem Paar Nervenstränge besteht, die durch die Länge des Körpers verlaufen.
Helminthen-Infektionen
Wie bereits erwähnt, werden Helminthen-Infektionen durch verschiedene Arten verursacht, die sich auf verschiedene Gruppen (Phylum) verteilen. Diese Infektionen können auf verschiedene Weise übertragen werden.
Während einige der parasitären Würmer (Larven) wie Taenia solium den Menschen nach dem Verzehr von kontaminiertem Schweinefleisch infizieren, werden andere, wie einige Arten von Nematoden, durch den Boden übertragen und betreffen oft jüngere Kinder. Infektionen können von leichten Infektionen bis hin zu schweren, lebensbedrohlichen Infektionen reichen.
* Gute Hygiene ist eine wichtige präventive Strategie, die helfen kann, die meisten Infektionen zu verhindern.
Im Folgenden werden einige der häufigsten Infektionen und Behandlungsmethoden vorgestellt:
Enterobiasis
Dies ist eine häufige Infektion in westlichen Teilen Europas, die durch Madenwürmer und oder Fadenwürmer verursacht wird. Der Wurm kann durch Kontakt (Lebensmittel etc.) oder einfach durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln von einer Person zur anderen übertragen werden. Die Erkrankung ist selten schwerwiegend und führt häufig zu rektalem Juckreiz. Mebendazol wird typischerweise zur Behandlung dieser Infektion eingesetzt.
Darmverschluss und Perforation (Spulwurm) – Ascaris kann einen Darmverschluss (Ascariasis), eine Perforation sowie eine Darmverschlingung verursachen. In einigen Fällen kann sich der Wurm auf andere Organe ausbreiten und dort zusätzliche Infektionen wie Leberabszess und Blinddarmentzündung verursachen. Bei solchen Infektionen erfolgt die Behandlung mit Albendazol oder der Gabe von Mebendazol.
Taeniasis
Dies ist eine Infektion, die durch Bandwürmer verursacht wird und asymptomatisch sein kann. Fortgeschrittene Infektionen sind jedoch unter anderem mit Bauchschmerzen, Übelkeit und Gewichtsverlust verbunden. Die Infektion kann sich auch auf andere Teile des Körpers ausbreiten und weitere Komplikationen verursachen. Die Behandlung dieser Infektion beinhaltet eine spezifische Dosis (abhängig von der Infektion) von Niclosamid und Praziquantel.
Einige der anderen Infektionen und ihre Behandlung umfassen:
- Zystizerkose (verursacht durch Schweinebandwurm) – behandelt mit Antiepileptika (z.z. B. Carbamezapin, Levetiracetum und Phenytoin)
- Schistosomiasis (verursacht durch Blutegel wie S. japonicum und Schistosoma mansoni usw.) – eine wirksame Behandlung beinhaltet die Verwendung von Praziquantel
- Hakenwurm-Infektionen – behandelt mit Albendazol
- Trichururiasis – verursacht durch Peitschenwürmer wird durch die Verwendung von Albendazol und Mebendazol behandelt
- Filariose – eine ernste Erkrankung, die zu Schwellungen an verschiedenen Körperteilen (Gliedmaßen, Genitalien usw.), die durch einige Fadenwürmer verursacht werden. Eine frühzeitige Erkennung kann helfen, die Infektion in den Griff zu bekommen.
Mikroskopie
Helminthen sind mehrzellige Organismen, von denen die meisten mit dem bloßen Auge gesehen werden können. Helmintheneier, Larven und einige der Arten, die mikroskopisch klein sind, können jedoch unter dem Mikroskop betrachtet werden.
Nasspräparat
Voraussetzungen
- Sauberer Objektträger aus Glas
- Sauberes Deckglas
- Kompositmikroskop
- Salzlösung
- Wattestäbchen
Vorgehensweise
- Ein oder zwei Tropfen Kochsalzlösung in die Mitte des Objektträgers geben
- Mit einem Wattestäbchen eine kleine mit einem Wattestäbchen eine kleine Menge der Probe entnehmen und mit der Kochsalzlösung vermischen
- Zur Färbung kann ein Tropfen Jod hinzugefügt werden
- Den Ausstrich vorsichtig mit einem Deckglas abdecken
- Den Objektträger auf das Mikroskop montieren und mit einem 10×-Objektiv betrachten
Beobachtung
Abhängig von der Art, nehmen die Larven, Eier und mikroskopischen Helminthen unterschiedliche Formen an (oval, länglich etc.).
Erfahren Sie hier mehr über Parasitologie
Siehe eine Seite über Plattwürmer, Nematoden
Von Interesse: Parasiten unter dem Mikroskop
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DJ Richardson (2013). Acanthocephala. Quinnipiac University, Hamden, Connecticut, USA.
George Poinar (2006). Nematoda (Rundwürmer).
Karin Kiontke und David H.A. Fitch. Nematodes. Current Biology Vol 23 No 19.
Gilbert A. Castro. (1996). Kapitel 86Helminths: Structure, Classification, Growth, and Development. Medical Microbiology. 4. Auflage.
Peter F. Weller. 255e: Introduction to Helminthic Infections. McGraw-Hill.
Links
https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/phylum-platyhelminthes/
https://emedicine.medscape.com/article/224011-overview
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