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Medizin

Mobiltelefon zählt Parasiten im Blut

Freitag, 8. Mai 2015

Berkeley – US-Ingenieure haben ein Smartphone mit einem Mikroskop versehen. Das Gerät bestimmt dann mit Hilfe einer App die Konzentration von Mikrofilarien des afrikanischen Augenwurms Loa Loa im Blut. Der Nachweis könnte nach einem Bericht in Science Translational Medicine (2015; 7: 286re4) die Behandlung anderer Tropener­krankungen mit Ivermectin sicherer machen, da dieses Mittel bei einer Ko-Infektion mit Loa Loa lebensgefährliche Komplikationen auslösen kann.

Das Team um Daniel Fletcher von der University of California in Berkeley entwickelt Mikroskope, die mit der Kamera eines Smartphones verbunden werden. Eine Software stellt dann durch eine Bildanalyse die Diagnose. Ein besonders trickreiches Anwendungsgebiet ist die quantitative Analyse von Krankheitserregern. Vor einigen Jahren stellten die Forscher ihr erstes „CellScope“ vor, das Mykobakterien im Sputum nachweist (PLoS ONE 2009; 4: e6320).

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Für den praktischen Einsatz war das Gerät noch zu klobig. Die aktuelle Version des CellScope Loa ist bereits wesentlich kompakter und scheint von der technischen Seite durchaus bereit für den Einsatz in abgelegeneren Regionen West- und Zentralafrikas zu sein, wo die Loiasis (zu deutsch auch „Kamerunbeule“) verbreitet ist. Auslöser ist die Nematode Loa Loa. Sie wird von einer tagaktiven Bremse in den Mittagsstunden übertragen. Zu dieser Zeit ist auch die Konzentration der Mikrofilarien, dem Loa Loa-Nachwuchs, im Blut der Infizierten am höchsten.

Die Erreger sind im Blut der Fingerbeere in höherer Konzentration vorhanden. Erkenn­bar sind sie allerdings nur unter dem Mikroskop und mit dem Sachverstand eines Tropenmediziners, der die kleinen Filarien von den Blutzellen unterscheiden kann. Im Gegensatz zu den Blutzellen behalten die Parasiten auch in der Blutprobe ihre Beweglichkeit.

Das CellScope Loa nutzt diese Tatsache aus und fertigt mit der Kamera des Smart­phones eine Serie von Fotos an. Die Software erkennt dann, welche Bestandteile der Blutprobe sich in der Kapillare bewegt haben. Daraus errechnet sie die Konzentration der Mikrofilarien im Blut, die mehr als 30.000 pro Mililiter Blut betragen kann. Die Untersuchung ist durch einfache Berührung des Touchscreen möglich und liefert in weniger als 2 Minuten ein Ergebnis. Untersucht wird Nativblut, das in einer Kapillare aufgefangen und ohne weitere Vorbehandlung in das „CellScope“ eingeführt wird.

In einer Pilotstudie an 33 potenziell mit Loa Loa infizierten Patienten aus Kamerun wurde die Erkrankung zuverlässig diagnostiziert und die Zählung der Mikrofilarien unterschied sich nicht wesentlich von einer manuellen Untersuchung eines Blutausstrichs mit einem konventionellen Mikroskop.

Das Mikroskop könnte eingesetzt werden, um eine Ko-Infektion mit Loa Loa bei jenen Patienten zu erkennen, die wegen einer Infektion mit Onchocerca volvulus (Erreger der Flussblindheit) oder Wuchereria bancrofti (Erreger der Elephantiasis) mit Ivermectin behandelt werden sollen. Diese beiden Tropenkrankheiten können mit dem Wirkstoff Ivermectin geheilt werden. Bei einer Ko-Infektion mit Loa Loa kann es jedoch in Abhängigkeit der Mikrofilarien-Konzentration im Blut zu schweren neurologischen Komplikationen kommen, die manchmal tödlich enden. In Afrika mussten deshalb schon Behandlungsprojekte gestoppt werden.

Wenn sich die Ergebnisse der Pilotstudie in weiteren Studien bestätigen, könnte die „CellScope Loa“ schon bald in Afrika eingesetzt werden. Die Forscher schätzen, dass mit einem einzigen Smartphone pro Tag 200 Personen untersucht werden könnten. Die Untersuchung ist nur in den vier Stunden um Mittag herum möglich, wenn die Konzentration der Mikrofilarien im Blut ihren höchsten Stand erreicht.

© rme/aerzteblatt.de

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