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Neue Methode zur Malaria-Früherkennung

In Zusammenarbeit mit der Charité, Klinik für Infektiologie, wurde ein auf der Laser-Durchflusszytometrie basierendes Verfahren zur Unterstützung der Malaria-Diagnostik entwickelt. Durch die Detektion seltener, durch die Infektion veränderter weißer Blutzellen (Monozyten) konnte erstmals eine Malaria-Erkrankung auch bei nicht-immunen Patienten mit hoher Spezifität und Sensitivität nachgewiesen werden. Die Methode eignet sich als Rasterverfahren zur Malaria-Früherkennung.

Streudiagramm (etwa 250 000 weiße Blutzellen) einer Blutprobe eines Malaria-Patienten. Jeder Punkt entspricht mindestens einer weißen Blutzelle (Gn = neutrophile, Ge = eosinophile Granulozyten). Die pigmenttragenden Monozyten erscheinen in diesem Streudiagramm in der mit PCM bezeichneten Region, ihre Identifikation erfolgte durch Sortierung und nachfolgende mikroskopische Analyse.

Die Malaria ist eine der gefährlichsten Infektionskrankheiten weltweit mit ca. 2,5 Millionen Todesfällen pro Jahr. Auch in Industrienationen kommt es zu Todesfällen, die durch eine möglichst frühe Erkennung der Infektion verhindert werden könnten. Als Standardverfahren der Malaria-Diagnostik gilt die Mikroskopie, die die Unterscheidung der vier verschiedenen Parasitenarten sowie die Bestimmung der Konzentration der von Parasiten befallenen roten Blutzellen erlaubt. Derartige Untersuchungen werden jedoch nur bei einem klinischen Verdacht durchgeführt, so dass es zum Beispiel bei Personen nach einer Reise in endemische Gebiete zu einer Verzögerung der Diagnosestellung kommen kann.

Um die Eignung der Durchflusszytometrie als Rasterverfahren zur Malaria-Erkennung zu überprüfen, wurde die Konzentration von Monozyten mit Malaria-Pigment (PCM) gemessen. Nach Aufnahme des doppelbrechenden Malaria-Pigments Hämozoin, einem Abbauprodukt der Parasiten, zeichnen sich diese Zellen durch eine große Intensität des depolarisierten seitlichen Streulichts aus.

Das in der PTB erprobte durchflusszytometrische Verfahren erlaubt einen Malaria-Nachweis mit einer Spezifität von 100 %; eine Sensitivität von 86 % (100 %) wurde für nicht-immune (semi-immune) Patienten erreicht.

Bild 2: Für drei untersuchte Patientenkollektive ist die normierte kumulative Häufigkeit der Patienten als Funktion der relativen Konzentration der Zellen in der PCM-Region aufgetragen. Die offenen Symbole kennzeichnen Malaria-negative Personen, geschlossene Kreise (Dreiecke) nicht-immune (semi-immune) Malaria-Patienten. Die als vertikale Linie eingezeichnete Schwelle von 3,3 · 10-5 entspricht dem biologischen Untergrund, d. h. auch bei Malaria-negativen Personen werden Ereignisse in der PCM-Region registriert. Bei nicht-immunen Patienten handelt es sich meist um Reiserückkehrer, während semi-immune Patienten in Epidemiegebieten leben und aufgrund des andauernden Kontakts mit den Parasiten eine Teilimmunität erworben haben. Bei dieser Patientengruppe treten die charakteristischen Symptome einer Malaria-Erkrankung erst bei einer höheren Konzentration der PCM auf.

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