Praziquantel ist das Mittel der Wahl bei der Behandlung der Bilharziose. Für die Wirksamkeit des Medikaments spielt die Immunantwort des Wirts eine wichtige Rolle. Mikronährstoffe sind wichtig für die Funktion des Immunsystems. In Endemiegebieten der Bilharziose findet sich meist ein Mikronährstoffmangel. In dieser Studie wurde untersucht, ob ein Ausgleich des Mikronährstoffmangels das Behandlungsergebnis optimieren kann und Reinfektionen vermindert werden können. Für die randomisierte Interventionsstudie wurden 331 infizierte Kinder zwischen acht und 14 Jahren mit einer Eiausscheidung von über 30 Schistosoma haematobium Eiern pro 10 ml Urin ausgewählt. Die Kinder wurden zuvor in einer an zehn Grundschulen erhobenen Querschnittsstudie in einem blasenbilharzioseendemischen Gebiet in Tansania identifiziert. Die Interventionsgruppe erhielt vier Wochen lang ein Mikronährstoffpräparat und wurde danach mit Praziquantel behandelt, die Kontrollgruppe erhielt nur Praziquantel. Bei der Kontrolle des Therapierfolgs fanden sich keine signifikanten Unterschiede zwischen der Interventions- und der Kontrollgruppe hinsichtlich der Heilungsraten und der Infektionsstärke der Nichtgeheilten. Nach zehn Monaten wurden die Kinder nochmalig auf Eier im Urin untersucht, um Reinfektionen festzustellen. Fehlende bzw. spärliche Niederschläge machten jedoch Neuinfektionen fast unmöglich, da sich kaum Wasserstellen gebildet hatten, welche die Habitate von Bulinus nasutus - dem Zwischenwirt von S. haematobium im Untersuchungsgebiet - darstellen. Es waren nur 10 % der Kinder reinfiziert mit sehr geringen Infektionsstärken ohne signifikante Unterschiede zwischen den Studiengruppen. Es konnte nicht nachgewiesen werden, dass eine Mikronährstoffgabe den Therapieerfolg nach der Behandlung mit Praziquantel verbessern kann. Ob Reinfektionen verringert werden können, ließ sich aufgrund der anhaltenden Dürre in den Jahren 1999 und 2000 in dieser Studie nicht feststellen, sollte aber Gegenstand weiterer Studien sein. / Praziquantel is the drug of choice for schistosomiasis chemotherapy. The immune response of the host is an important factor in drug efficacy. Micronutrients are essential for an effective response of the immune system. In areas endemic for S. haematobium people often suffer from micronutrient deficiency. It was investigated whether a compensation of micronutrient deficiency can improve chemotherapy and reduce the rate and levels of reinfection. 331 children aged 8 to 14, highly infected with S. haematobium were selected for the randomised intervention-study. Children were identified in a cross-sectional study in 10 primary schools in Tanzania in an area endemic for S. haematobium. The intervention-group received a four weeks micronutrient supplementation followed by treatment with Praziquantel. The control-group was only treated with Praziquantel. The results showed no significant differences concerning cure rate and intensity of infection between the two study groups. The children were examined for reinfection ten months after treatment. Only ten percent of the children were reinfected with rather low levels of infection. There were no significant differences between the studied groups. Scarce rain during the rainy season inhibited the formation of the usual puddles, that form the essential habitat for Bulinus nasutus - the intermediate host of S. heamatobium. This substantially reduced the probability for new infections. It could not be confirmed whether micronutrient supplementation could improve the results after chemotherapy with Praziquantel. A decrease of reinfections due to micronutrient supplementations could not be confirmed due to the drought in 1999 and 2000, but should be a field for further investigations.

Die Infektion mit Filarien (Nematoden) ruft massive Schädigungen beim Menschen hervor. Strategien zur Bekämpfung dieser Parasitose basieren auf einer Massenbehandlung mit Ivermectin und Derivaten. Allerdings ist die Behandlung der Patienten zeitaufwändig und teuer. In diesem Zusammenhang stellt Aufklärung molekularer Mechanismen, die die parasitische Lebensform dieser Würmer ermöglichen, einen neuen Ansatzpunkt für die Entwicklung von Therapeutika und Präventivmaßnahmen dar. Die Moleküle Cystatin und Chitinase wurden, auf Grund ihrer immunodulatorischen und katalytischen Eigenschaften, bei der Nager-Filarie Acanthocheilonema viteae als essentielle Proteine identifiziert. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die detaillierte, funktionale Charakterisierung dieser beiden Proteine. Um das räumliche Expressionsmuster und damit potentielle Funktionen des Sekretionsprotein Cystatins zu ermitteln, wurde der frei lebende Nematode Caenorhabditis elegans als heterologes Expressionssystem genutzt. Unter dem Einfluss des Cystatin-Promoters konnte GFP in pharyngealen und rektalen Zellen von C. elegans exprimiert werden. Möglicherweise ist das Cystatin damit bei A. viteae in den Häutungsprozess involviert, da bei C. elegans derartige Enzyme in den pharyngealen Zellen gespeichert werden. Des Weiteren wurde der Häutungsprozess der infektiösen L3 zum Stadium der L4 durch Ausschalten des Gens mittels RNAi um drei Tage verzögert. Allerdings war der Effekt transient und die Verzögerung des Häutungsprozesses beeinflusste weder die Viabilität noch die Infektiösität der Larven. Die Analyse der Regulation von Cystatin während der Entwicklung des Parasiten mittels der Real-Time PCR zeigte, dass das Gen im Stadium der Mikrofilarien, die der Immunantwort des Wirtes voll exponiert sind, maximal exprimiert wird. Für die Chitinase von A. viteae konnte eine essentielle Rolle im Häutungsprozess nachgewiesen werden. Das Ausschalten des Gens führte zu einer Hemmung der Häutung bei 90 % der L3 und damit zu ihrem Tod. Die maximale Expression im L3 Stadium des Parasiten ist ein weiterer Hinweis darauf, dass dieses Protein in den Häutungsprozess involviert ist. Mittels RNAi bei adulten Parasiten konnte die katalytische Rolle der Chitinase beim Abbau des Chitins im Ei bestätigt werden, da hier nur ungeschlüpfte Mikrofilarien ausgeschieden wurden. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern weitere Hinweise darauf, dass sowohl das Cystatin als auch die Chitinase von A. viteae auf Grund ihrer essentiellen endogenen Funtionen attraktive Zielmoleküle in der Bekämpfung von Filariosen darstellen. / Nematodes which cause filariasis have detrimental effect on humans. Strategies to eliminate this disease are based on mass treatment with drugs like ivermectin. However, they have several drawbacks such as long duration required for treatment and tenuous financial supports. Understanding the molecular mechanisms of genes required for parasitism will help to develop novel therapeutic and preventive strategies. The aim of this study was a detailed functional characterization of cystatin and chitinase of Acanthocheilonema viteae, a rodent filarial nematode. To this end, C. elegans was used as a heterologous system to determine the spatial expression pattern of A. viteae cystatin and chitinase and thereby their possible functions. The promoter of cystatin drove the expression of reporter, GFP, to the pharyngeal and rectal gland cells of transgenic C. elegans lines, this being compatible with the fact that cystatin is secreted in the parasites. This also suggests that cystatin in A. viteae is probably required for moulting since generally in C. elegans the enzymes required for moulting are stored in the pharyngeal gland cells. Moreover, knockdown of cystatin by RNAi delayed moulting of the infective L3 to the L4. However, the RNAi effect was transient and the delay in moulting did not affect the viability and infectivity of the larvae. Analyses of the developmental regulation of cystatin by real-time PCR showed that it is maximally expressed in the blood microfilarial stage, which are exposed to the full force of host immune responses. This is compatible to the fact that A. viteae cystatin immunomodulates the host immune responses. This study also determined that chitinase of A. viteae plays an essential role in the moulting of the L3 larvae since knockdown of chitinase inhibited moulting in 90% of the L3 larvae thereby killing them. Moreover, maximum expression of chitinase was observed by real-time PCR in the L3 stage supplementing that it is involved in moulting. RNAi of chitinase in adults led to the release of unhatched microfilariae confirming the essential catalytic role of chitinase in the degradation of the chitin egg shells. This study substantiates that cystatin and chitinase of A. viteae are attractive intervention targets due to their essential endogenous functions in the parasite.