Zu den Gliederfüßlern gehören 1 300 000 Arten, darunter parasitische Spinnentiere wie Milben und Zecken oder Stechmücken, die als Vektoren fungieren. Resistenzen gegenüber Insektiziden befeuern die Suche nach natürlichen Wirkstoffen. Die Richtung geben Pflanzen aus den Endemiegebieten vor.
Seit 450 Millionen Jahren leben Gliederfüßler auf der Erde. Sie zeichnen sich durch eine Hämolymphe aus, durch segmentale Laufextremitäten und durch eine Cuticula aus Chitin, die regelmäßige Häutungen erforderlich macht. Erstaunlich für ihre geringe Größe ist das komplexe Gehirn aus mehreren Ganglien. So ausgestattet, haben Arthropoden alle Lebensräume der Erde besiedelt, von den Tropen über gemäßigte Zonen bis zu den Polarregionen. Daher kann man überall auf Vertreter treffen, die Bakterien, Viren oder Einzeller übertragen.
Für Kinder ab einem Jahr empfiehlt sich ein Spray mit einem Extrakt aus Zitroneneukalyptus.
Ixodes ricinus, der gemeine Holzbock, überträgt Mikroorganismen, die die Borelliose und die Frühsommer-Meningoenzephalitis auslösen. Die Krätzmilbe (Sarcoptes scabiei), legt zwar nur ihre Eier in der menschlichen Epidermis ab, doch diese führen zu Juckreiz und entzündlichen Hautveränderungen, der Skabies. Auch der Sandfloh (Tunga penetrans), heimisch in tropischen Wäldern und Wüsten, bohrt den Legeapparat in die Oberhaut. Daraus kann sich eine Tungiasis entwickeln. Wird durch den Stich der Sandmücke (Phlebotomus papatasi) die einzellige Leishmania tropica übertragen, kommt es zu einer Hautleishmaniose. Auch Raubwanzen übertragen einen einzelligen Parasiten, Trypanosoma cruzi, der die Chagas-Krankheit auslöst.
In der Subsahara sind Stechmücken als Vektoren endemisch: Tsetse-Fliegen der Art Glossina übertragen Trypanosoma brucei, den Erreger der Schlafkrankheit, die in Feuchtgebieten, aber auch in Savannen vorkommt. Anopheles gambiae kann Plasmodium falciparum übertragen, und damit die oft tödliche Malaria tropica auslösen. Anopheles gambiae überträgt außerdem Plasmodium vivax und Plasmodium malariae, die zu Malaria tertiana und Malaria quartana führen.
Schließlich können Stiche der Mückenarten Aedes aegypti bzw. Aedes albopictus zu Gelbfieber oder Dengue-Fieber führen. Beide Erkrankungen werden von Flavoviren verursacht.
Mückenschutz mit Repellents
Wirksame Insekten-Abwehrmittel enthalten einen ausreichend hohen Anteil an synthetischem Icaridin (20 %) oder Diethyltoluamid (DEET). DEET ist ab dem 3., 4. oder 6. Lebensjahr zugelassen. Für Kinder ab einem Jahr empfiehlt sich ein Spray mit einem Extrakt aus Zitroneneukalyptus. Daneben gehört 2-Undecanon aus Gewürznelken und Pfeffer zu den natürlichen Repellents sowie Nootkaton, das in Mandarinen, Orangen und Grapefruits vorkommt.
In Afrika sind vektorübertragene Erkrankungen jedes Jahr für den Tod von schätzungsweise einer Million Menschen verantwortlich. Deshalb werden umweltfreundliche Strategien zur Kontrolle der Vektoren gesucht. Die aktuelle Forschung in den tropischen Endemiegebieten konzentriert sich auf einheimische Pflanzen und deren Wirkstoffe. Das sind oft ätherische Öle.
Ätherische Öle aus tropischen Pflanzen
Ein Biologenteam der Universität Masuku in Nigeria untersuchte das larvizide und adultizide Potenzial von ätherischen Ölen aus Zitronengras und dem Balsambaum gegen Aedes aegypti und Aedes albopictus. Die Mücken stammten aus gesammelten Eiern; Blätter und Harze wurden in Südost-Gabun geerntet. Die larvizide Aktivität gegen beide Stechmückenarten, ermittelt anhand der LC50-Werte, rangierte zwischen 2,09 ± 0,30 und 72,4 ± 3,00 ppm (= parts per million). Zur adultiziden Testung gemäß WHO Cone-Bioassay wurden die Mücken 3 Minuten mit den Ölen benetzt. Bei einer Dosis von 165 μg/cm2 bewegten sich die Knockdown-Zeiten (KDT50) zwischen 1,07 ± 0,20 und 416,87 ± 18,50 s; die höchste Sterblichkeitsrate war 40 %.
Wirksam gegen die Mückenlarven waren Nanoemulsion mit Aetherolea aus 20 botanischen Spezies.
Die chemische Analyse ergab: Das Öl aus Zitronengras (Cymbopogon citratus) bestand aus α-Citral und β-Myrcen; das des Balsambaums (Aucoumea klaineana) war aus α-Phellandren, α-Pinen und β-Cymen zusammengesetzt. Wie die Forschenden betonen, könnten die flüchtigen Stoffe nachhaltige Alternativen zu Insektiziden sein, wenn es um die Vektor-Kontrolle und die Prävention von moskitoübertragenen Erkrankungen geht [1].
Formulierung im Nanobereich
Nanoemulsionen sind kolloidale Systeme mit Tröpfchen von 20 bis 500 nm Durchmesser. Wie die Tropfen als effiziente Carrier für ätherische Öle benutzt werden können, beschreibt eine Übersichtsarbeit der Universität Recife in Brasilien: 23 Studien zeigten, dass Nanoemulsionen aus ätherischen Ölen signifikant wirksamer waren als freie flüchtige Öle, und zwar im Hinblick auf die larvizide und Repellent-Aktivität gegenüber Aedes aegypti.
Wirksam gegen die Mückenlarven waren Nanoemulsionen mit Aetherolea aus 20 botanischen Spezies, darunter Gewürzpflanzen wie Curry, Basilikum, Oregano und Thymian, dem Sandelholzbaum sowie tropischen Gewächsen (Ocotea, Xylopia, Aeollanthus, Anona, Protium). Grundlage der larviziden und Repellent-Aktivität sind die Terpenoide und Phenole in den flüchtigen Komponenten: Thymol und Carvacrol, außerdem β-Carophyllen, Citronellol und α-Santalol. Die smarte Nanoformulierung sorge für eine bessere Löslichkeit und eine kontrollierte Freisetzung und biete Schutz vor Oxidationsprozessen, schreibt das Entomologen- und Immunologenteam aus Brasilien [2]. Es handele sich um ein sicheres und umweltfreundliches Mittel zur Kontrolle von Aedes aegypti.
Neemöl gegen verschiedene Stadien von Plasmodium
Der Neembaum (Azadirachta indica) ist ein Mahagoniengewächs, das in Südostasien heimisch ist und durch Migration nach Westafrika kam. Das Öl der Steinfrüchte, Neem, ist effektiv gegen Plasmodium falciparum, den Auslöser der Malaria tropica. Berichtet wird, dass Neemöl die Mikrogametogenese von Plasmodium falciparum hemmt und mit der Oogenese interferiert. Wie eine experimentelle Studie zeigte, ist Neemöl hochwirksam gegen die asexuellen und die sexuellen Stadien (Schizonten und Gametozyten) von Plasmodium falciparum [3]. Die durchgreifende Komponente ist hier das Limonoid Azadirachtin, das im Mausmodell gegen Plasmodien wirksam war.
Im Laufe der Forschung könnte Neemöl die Behandlung von Hochrisiko-Personen in der Subsahara (Schwangere, Kinder, Erkrankte mit HIV / AIDS) bereichern, die an Malaria erkrankt sind, so die Biomedizinergruppe der Mercer University School of Medicine, Macon, Georgia (USA) [4]. Die Wirkung des Neemöls unterscheidet sich von Artemisinin, welches nur die Schizonten beeinflusst. Eine Artemisinin-basierte Kombination wird von der WHO als First-Line-Behandlung der Malaria empfohlen [5].
Lernen von unseren Verwandten
Wie im Kimbale Nationalpark in Uganda beobachtet, nehmen Schimpansen gezielt Pflanzen auf, die biologisch aktiv gegen Plasmodium falciparum sind (in diesem Fall Celtis africana). Außerdem errichten die Primaten ihre Nester auf ausgewählten Baumarten (Vepris nobilis, Lepisanthes senegalensis und Turraeanthus africanus). Die ätherischen Öle der Blätter wirken wie ein Repellent auf Anopheles gambiae, den Vektor von Plasmodium falciparum. An flüchtigen Bestandteilen in den Blättern konnten in nennenswerten Mengen β- und δ-Elemen, Caryophyllen, α-Humulen und Germacren D ausgemacht werden. Der ätherische Extrakt aus Celtis africana enthielt Aldehyde, Ketone, Carboxylsäuren, Furane und Vinylphenole. Einzig Linalool war in allen untersuchten Extrakten enthalten.
Inspiriert vom Verhalten der Schimpansen in ihrem natürlichen Habitat könnte ein Repellent-Spray zur Malaria-Prävention formuliert werden, schreibt die Wissenschaftlergruppe aus Uganda und Frankreich. So erwies sich eine zubereitete Mixtur aus α-Humulen, Caryophyllen, Linalool und Citral als toxisch gegen Anopheles gambiae.
Gemäß dem „One Health“-Konzept, das die Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt umfasst, sollte die Reichhaltigkeit der tropischen Wälder erhalten werden, um die Flora und Fauna, einschließlich unserer engsten Verwandten, zu schützen [6].
Präventive Maßnahmen
Mückenweibchen stechen vor allem morgens und abends. Deshalb sollten Hals, Arme und Beine bedeckt werden – mit heller, dichter und langärmeliger Kleidung. Dazu einen Hut aufsetzen und ein Repellent auftragen. Abends Mückenspiralen oder Kaffeepulver abbrennen. Für eine ruhige Nacht Mückenschutznetze anbringen. In einfachen Unterkünften sind Hängematten oft besser als Schlafplätze auf dem Boden, da sie Schutz vor Raubwanzen bieten.
Ist es zu einem Stich gekommen, entwickelt sich eine Lokalreaktion auf der Haut, sodass eine abschwellende und juckreizhemmende Wirkung wichtig ist. Als Hausmittel für sofort eignet sich eine halbe Zwiebel, mit der die Einstichstelle abgerieben wird oder Umschläge mit Essig. Dann ein Anti-Mücken-Gel (mit Antihistaminikum) aus der Reiseapotheke auftragen und mit einem Kühlpack kühlen. Die unterstützende Therapie kommt an ihre Grenzen, wenn starkes Fieber, Exantheme und Entzündungen auftreten (Tab.).
Infektionen durch Stechmücken sind die größte Gefahr auf Fernreisen. Doch auch in Deutschland sind tropische Mücken auf dem Vormarsch: Die asiatische Tigermücke und die asiatische Buschmücke, die das oft unauffällige West-Nil-Fieber übertragen kann, aber auch die japanische Enzephalitis. Die Ausbreitung folgt der Globalisierung der Waren, an denen die widerstandsfähigen Eier kleben. In milden Wintern können die Weibchen und auch die Eier in einer Art Winterruhe überleben.
Natürliche Repellents aus der Ethnomedizin setzten sich aus ätherischen Ölen zusammen. Diese wirken als Agonisten oder Antagonisten an den Geruchsrezeptoren der Mücken. Ätherische Öle beeinflussen aber auch die Signalübertragung im Nervensystem und hemmen die Eiablage und Larvenentwicklung. Dieser Mehrfach-Ansatz macht Resistenzen weniger wahrscheinlich, die Wirksamkeit der flüchtigen Komponenten ist jedoch zeitlich begrenzt.
So schützten die ätherischen Öle aus Waldminze (Mentha longifolia) und Origanum vulgare 90 bzw. 75 Minuten gegen die weiblichen Mücken von Aedes aegypti. Odermennig (Agrimonia eupatoria) und das Senfgewächs Lepidium pinnatifidum wirkten für 45 Minuten. Als Hauptkomponenten in den flüchtigen Ölen wurden Phenylacetonitril, Piperitonoxid, Carvacrol sowie β-Pinen bestimmt [7]. Weitere wirksame Aetherolea sind Citronellol und β-Carophyllen. Ein wichtiger Naturstoff ist das Azadirachtin aus Neemöl, das auf ruhende und geschlechtliche Stadien von Plasmodium falciparum wirkt.
Zu guter Letzt: Ob Fernreise oder Naherholung – die Bettwanze ist ein weiteres unangenehmes Reise-Mitbringsel, das nur schwer wieder loszuwerden ist.
