Nematoden: Allgemeine Merkmale von Nematoden

Nematoden sind Erkrankungen, die durch parasitäre Fadenwürmer (Nematoden) verursacht werden. Sie sind auf allen Kontinenten verbreitet. Weltweit sind etwa 3 Milliarden Menschen mit Nematoden infiziert.

Nematoden haben eine längliche, zylindrische Körperform. Der Körperquerschnitt ist rund. Die Größe der Nematoden variiert von 1 mm bis 1 m und mehr.

Äußerlich sind Nematoden von einem Haut-Muskel-Sack umgeben, der aus Kutikula, Hypodermis und einer Schicht Längsmuskulatur besteht. Die Kutikula ist mehrschichtig, dient als äußeres Skelett und schützt den Körper der Nematoden vor mechanischen Schäden und chemischen Einflüssen. Unter der Kutikula liegt die Hypodermis, ein Symplast, der aus einer darunterliegenden Schicht – der Subkutikula – und Längsleisten besteht, deren Anzahl zwischen 4 und 16 oder mehr variiert. In der Hypodermis finden aktive Stoffwechselprozesse statt und es findet eine intensive Biosynthese statt. Unter der Hypodermis liegt eine Schicht Längsmuskulatur, die durch Hypodermisleisten in mehrere Längsbänder unterteilt ist. Die Bewegungsfähigkeit der Nematoden ist eingeschränkt. Der Körper beugt sich nur in der dorsoventralen Ebene, da die abdominalen und dorsalen Muskelbänder als Antagonisten wirken. Im Haut-Muskel-Sack befindet sich die primäre Körperhöhle, die keine spezielle Auskleidung aufweist und Hohlraumflüssigkeit sowie innere Organe enthält. Die Hohlraumflüssigkeit steht unter hohem Druck, dient als Stütze für die Muskulatur (Hydroskelett) und spielt eine wichtige Rolle bei Stoffwechselprozessen. Bei manchen Fadenwürmern ist diese Flüssigkeit giftig.

Das Verdauungs-, Ausscheidungs-, Nerven- und Fortpflanzungssystem ist gut entwickelt. Atmungs- und Kreislaufsystem fehlen.

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Verdauungssystem von Nematoden

Das Verdauungssystem besteht aus einem geraden Schlauch, der in drei Abschnitte unterteilt ist: Vorder-, Mittel- und Hinterteil. Es beginnt mit dem Mund am vorderen Körperende. Die meisten Fadenwürmer haben einen Mund, der von drei Lippen umgeben ist. Einige Arten besitzen eine Mundkapsel, die mit Zähnen, Platten oder anderen Schneideelementen bestückt ist. Dem Mund folgen der Rachen und eine zylindrische Speiseröhre, die bei manchen Arten ein oder zwei Ausbuchtungen (Bulben) aufweist. Auf die Speiseröhre folgt der Mitteldarm, der in den Hinterteil übergeht und im After endet. Einige Fadenwürmerarten besitzen keinen After.

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Ausscheidungssystem von Nematoden

Das Ausscheidungssystem besteht aus ein bis zwei einzelligen Hautdrüsen, die die Protonephridien ersetzen. Von der Drüse gehen zwei lange Seitenkanäle aus, die sich entlang des gesamten Körpers des Fadenwurms in den Seitenwülsten der Unterhaut befinden. Hinten enden die Kanäle blind und vereinigen sich vorne zu einem ungepaarten Kanal, der sich nach außen öffnet, manchmal nahe dem vorderen Körperende. Fadenwürmer besitzen spezielle Phagozytenzellen (ein bis zwei Paare), in denen verschiedene unlösliche Stoffwechselprodukte zurückgehalten und akkumuliert werden. Sie befinden sich in der Körperhöhle entlang der seitlichen Ausscheidungskanäle im vorderen Körperdrittel.

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Nervensystem des Fadenwurms

Das Nervensystem wird durch den peripharyngealen Nervenring repräsentiert, der den vorderen Teil der Speiseröhre umgibt. Nervenstämme erstrecken sich vom Ring nach vorne und hinten. Sechs kurze Nervenäste verlaufen nach vorne. Sechs weitere Stämme erstrecken sich auch nach hinten, von denen der dorsale und der ventrale am stärksten sind und in den Hypodermisleisten verlaufen. Die beiden Hauptnervenstämme sind durch zahlreiche Kommissuren miteinander verbunden, die wie dünne Halbkreise den Körper abwechselnd rechts und links umgeben. Die Sinnesorgane sind schwach entwickelt. Es gibt Tast- und Sinnesorgane.

Fortpflanzungssystem von Nematoden

Fadenwürmer sind zweihäusig und weisen einen äußeren Geschlechtsdimorphismus auf. Weibchen sind größer als Männchen. Manche Männchen haben ein nach ventral verdrehtes Hinterende. Das Männchen besitzt einen röhrenförmigen Hoden, der in den Samenleiter übergeht, gefolgt vom Ejakulationsgang, der in den hinteren Darmabschnitt mündet. Männchen besitzen eine Kloake. In der Nähe der Kloake befinden sich Kopulationsnadeln. Bei manchen Fadenwürmern besitzen die Männchen zusätzlich zu den Nadeln eine Kopulationsbursa, einen erweiterten und abgeflachten, flügelförmigen Seitenteil des Hinterkörpers.

Bei weiblichen Tieren ist das Fortpflanzungssystem paarig, röhrenförmig und besteht aus Eierstöcken, Eileitern, Gebärmutter und Vagina. Die engsten, blind verschlossenen Abschnitte der Röhre sind die Eierstöcke. Sie gehen allmählich in breitere Abschnitte über, die als Eileiter fungieren. Die breitesten Abschnitte der Gebärmutter sind miteinander verbunden und bilden eine unpaare Vagina, die sich im vorderen Körperdrittel des Fadenwurms abdominal nach außen öffnet. Charakteristisch für Fadenwürmer sind die sexuelle Fortpflanzung und die innere Befruchtung.

Entwicklung von Nematoden

Die meisten Fadenwürmer legen Eier, es gibt aber auch lebendgebärende Arten. Die Bildung und Reifung der Larven erfolgt meist in der Umwelt. Bei manchen Arten kann der Entwicklungszyklus in einem Wirtsorganismus abgeschlossen werden. Bei den meisten Arten entwickelt sich die Larve im Ei bis zum invasiven Stadium in der Umwelt und schlüpft aus diesem in den Darm des Wirtes, der das Ei verschluckt hat. Während des Entwicklungsprozesses häuten sich die Larven mehrmals.

Bei einigen Fadenwürmern können die Larven, nachdem sie in der Umwelt aus dem Ei geschlüpft sind, ein freies Leben im Boden führen. Es gibt rhabditiforme und filariforme Larven. Rhabditiforme Larven haben zwei Erweiterungen (Bulbus) in der Speiseröhre, während die Speiseröhre bei filariformen Larven zylindrisch ist. Die Larven können aktiv in die Haut des Wirtes eindringen, und zwar nicht nur durch den Mund.

Die Entwicklungszyklen von Nematoden sind vielfältig. Die meisten Nematoden sind Geohelminthen. Sie entwickeln sich direkt, ohne den Wirt zu wechseln. Die Larven vieler Geohelminthen wandern typischerweise durch die Organe und Gewebe des Wirtes zum endgültigen Wirt, wo sie die Geschlechtsreife erreichen. Manche Geohelminthen entwickeln sich ohne Larvenwanderung. Geohelminthen, die den Menschen befallen, können keine Tiere parasitieren. Durch diese Helminthen verursachte Nematodendosen werden als anthropogene Erkrankungen klassifiziert. Andere Arten von Nematoden werden als Biohelminthen klassifiziert. Sie entwickeln sich indirekt. Sie benötigen einen Zwischenwirt. Dies können blutsaugende Insekten oder Krebstiere sein, oder derselbe Organismus kann nacheinander als End- und dann als Zwischenwirt dienen.

Eine Infektion des Menschen mit Biohelminthennematoden erfolgt sowohl auf dem Nahrungsweg durch den Verzehr eines Zwischenwirts als auch durch Übertragung durch einen Träger.

Die meisten Nematoden, die den Menschen parasitieren, leben im ausgewachsenen Stadium im menschlichen Verdauungssystem. Einige sind in den Lymphknoten und Gefäßen, im Bindegewebe, unter der Haut der Extremitäten und im Unterhautfettgewebe lokalisiert.