Klinische Pathologie und Prävention der Tungiasis in einem Armengebiet in Nordost-Brasilien

Abstract

Hintergrund: Die Tungiasis stellt ein häufiges Gesundheitsproblem in ökonomisch schwachen Bevölkerungen tropisch und subtropischer Länder in Südamerika, der Karibik und in Afrika südlich der Sahara dar 1, 2, 3, 4, 5. Das Ziel der Arbeit bestand darin, den Einfluss einer Intervallapplikation des Repellents Zanzarin® auf die Infestationsintensität und klinische Pathologie der Tungiasis in einer Feldinterventionssstudie zu untersuchen. Eine weitere Zielsetzung war, die topographische Verteilung penetrierter Sandflöhe bei Wistar-Ratten und beim Menschen zu vergleichen. Methoden: In einem Armenviertel in Fortaleza (Nordost-Brasilien) wurde eine randomisierte kontrollierte Interventionsstudie mit einem gegen Sandflöhe wirksamen Repellent (Zanzarin ®) durchgeführt. Zu Beginn wurden die demographischen und sozioökonomischen Charakteristika der 142 Teilnehmer erhoben und Infestationsintensität, die klinische Pathologie und die topographische Verteilung der Sandflohläsionen bestimmt. Zum Vergleich der topographischen Verteilung der penetrierten Sandflöhe bei Mensch und Ratte wurden 80 Wistar- Ratten in Käfigen auf dem Erdboden platziert und zwei Wochen lang täglich auf neue Tungiasis-Läsionen untersucht. In der ersten Studienphase der Interventionsstudie wurde vier Wochen lang, zweimal täglich das Repellent auf die Füße der Teilnehmer der Studie aufgetragen, um die Infestationsintensität auf Null zu senken. Dann wurden die Partizipanten in drei Gruppen (A, B und C) randomisiert. Teilnehmer aus der Gruppe A erhielten jede zweite Woche, Teilnehmer der Gruppe B jede vierte Woche, für jeweils eine Woche das Repellent. Gruppe C wurde nicht behandelt und diente als Kontrollgruppe. Die Infestationsintensität und Tungiasis-assoziierte klinische Pathologie wurden im Wochenabstand dokumentiert. Ergebnisse: 64,7 % der Haushalte hatten ihre Häuser aus recyceltem Material konstruiert und 50,7 % der Häuser verfügten über keinen festen Boden (Holz, Beton, Stein). 97 % der Haushalte hatten Anschluss an das Stromnetz, 83 % der Haushalte waren an die öffentliche Wasserversorgung angeschlossen. Das mittlere monatliche Einkommen lag bei 119 Real (Interquartilabstand 60 – 200 Real), ungefähr 52 € (Interquartilabstand 25 – 81 €). Der Altersmedian lag bei acht Jahren (Minimum 1 – Maximum 66). 48 % der Teilnehmer waren männlichen und 52 % weiblichen Geschlechts. Bei der Basisuntersuchung war die Tungiasis-assoziierte klinische Pathologie sehr ausgeprägt. Bei 93 % der Teilnehmer fanden sich Ödeme an Füßen, 70,9 % der Teilnehmer hatten Fissuren und Schmerzen beim Laufen und 99,3 % zeigten Nageldeformationen. Es fanden sich insgesamt 3,445 T. penetrans Läsionen (Median 17 Läsionen, Minimal 5, Maximal 98 Läsionen). Nach 14 Tagen Exposition waren 59 von 80 Tieren (74 %) infestiert. Pro Tier penetrierten im Median zwei Sandflöhe (Interquartilabstand 1 – 6). Die topographische Verteilung der penetrierten Sandflöhe war bei Wistar-Ratten und Patienten nahezu identisch. Die Patienten hatten 70.2 % der Läsionen an den Zehen, und die Wistar-Ratten 65,7 % an den Phalangen (p = 0.79). Zeh und Digitus 1 und 5 waren signifikant häufiger betroffen als die anderen Zehen (p=0.004 und p=0.002). Während der fünfmonatigen Intervallapplikation des Repellents lag die Infestationsintensität in Gruppe A im Median bei 4 (Interquartilabstand 1 – 9). In Gruppe B fand sich im Vergleich zu Gruppe A eine zweimal so hohe Infestationsintensität: Median = 8 (Interquartilabstand 9 – 16; p = 0.0035), und in Kontrollgruppe C eine dreieinhalbfach erhöhte Infestationsintensität: Median = 14 (Interquartilabstand 7 – 26; p = 0.004). Der Index für akute Tungiasis-assoziierte klinische Pathologie (SSAT) sank in der Gruppe A während der gesamten Intervention auf einen Median Wert von 2 (Interquartilabstand 1 – 4, Ausgangswert 12, p < 0.001). Im Vergleich zu Gruppe A blieb der Medianwert des SSAT-Index in Gruppe B zweieinhalbmal so hoch: 5 (Interquartilabstand 3 – 7; p < 0.001) und in der Kontrollgruppe C mehr als dreimal so hoch: 6.5 (Interquartilabstand 4 – 8; p < 0.001). Zusammenfassung: Es zeigte sich, dass in einem Armenviertel einer brasilianischen Großstadt die Tungiasis mit einer ausgeprägten klinischen Pathologie assoziiert ist. Durch die zweiwöchentliche Intervallapplikation von Zanzarin® wurden die Tungiasis-assoziierte klinische Pathologie und die Infestationsintensität der Tungiasis signifikant reduziert. Die Anwendung des Repellents jede vierte Woche in Gruppe B reichte nicht aus, um die Infestationsintensität und klinische Pathologie angemessen zu senken. Die topographische Verteilung der penetrierten Sandflöhe ist bei Patienten und Wistar-Ratten nahezu identisch.

Background: Tungiasis, an ectoparasitosis caused by the female sand flea Tunga penetrans, is an important health problem in many impoverished communities in the tropics 1, 2, 3, 4, 5. In this study we investigated, whether the intermittent application of a plant based repellent (Zanzarin ®) keeps the infestation rate at an acceptable low level, and prevents severe clinical pathology to develop. Another aim was to compare the topographic distribution of embedded sand fleas in humans and Wistar rats. Methodology: 142 inhabitants of a shantytown in Fortaleza/Brazil, who had an elevated parasite load, were identified. The number of lesions, localization, staging and clinical pathology and the demographic and socioeconomic characteristics were recorded. We compared the topographic distribution of lesions in patients with the distribution of penetrated sandfleas in 80 laboratory raised Wistar rats. The rats were placed in cages for a period of 14 days and examined daily for the presence of new sand flea lesions. The patients were randomized into three cohorts. Initially, during a period of four weeks, the repellent was applied twice daily to the feet of all cohort members, to reduce the infestation intensity to 0. Thereafter members of cohort A applied the repellent every second week twice daily for one week, members of cohort B every fourth week for one week. Members of cohort C did not receive any treatment and served as controls. Infestation intensity and tungiasis-associated morbidity were monitored during five months. Results: 64,7% of households had constructed their homes from recycled material and 50.7% of the houses possessed no solid ground (wood, concrete, stone). 97% of households had connection to the electricity network, 83% of households were connected to the public water supply. The average monthly wage was 119 Real (interquartile range 60-200 Real), which corresponded to the time of study 52 € (interquartile range 25-81 €). The median age was eight years (minimum 1 - maximum 66). 48% of the participants were male and 52% female. In 93% of the participants we found edema of the feet, 70.9% of participants had fissures and pain when walking and 99.3% had nail deformities. A total of 3,445 T. penetrans lesions were found (median 17 lesions, minimum 5, maximum 98 lesions). After 14 days of exposure 59 of 80 animals (74%) were infested. Per animal penetrated median two sand fleas (interquartile range 1-6). The topographical distribution of the penetrated sand fleas was almost identical in Wistar rats and patients. The patients had 70.2% of the lesions on the toes, and the Wistar rats, 65.7% in the phalanges (p = 0.79). Toe and Digitus 1 and 5 were affected significantly more often than the other toes (p = 0.004 and p = 0.002). During the five-month interventional study the infestation intensity in cohort A was reduced to a median of 4 lesions (Interquartile Range 1 - 9). Compared to cohort A in cohort B the infestation intensity remained twice as high (median 8 lesions, Interquartile Range 9 - 16; p = 0.0035) and in the control cohort C 3.5 times as high (median 14 lesions; Interquartile Range 7 - 26; p = 0.004). Tungiasis-related acute pathology remained very low in cohort A (median severity score 2; Interquartile Range 1 - 4; Baseline severity score 12, p < 0.001). Compared to cohort A, the median severity score in Cohort B remained more than three times as high: 5 (Interquartile Range 3 - 7; p < 0.001) and control cohort C even more than tripple as high: 6.5 (Interquartile Range 4 - 8; p < 0.001). Conclusions/Significance: Our data show that tungiasis was associated with severe morbidity. We also show that in a setting with intense transmission infestation intensity and tungiasis-associated morbidity can be controlled through the intermittent application of a plant-based repellent. The application every fourth week is not sufficient to reduce the tungiasis- associated morbidity and infestation intensity in cohort B acceptably. The Wistar rat model mirrors human tungiasis in topographic distribution.