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03.06.09 Kann Übertragung des Malariaerregers von Mensch auf Mücke unterbunden werden?

Erkenntnisse zur Hülle des Malariaerreger könnte neue Impfstoffe ermöglichen

Der Malaria-Erreger umgibt sich mit einer klebrigen Hülle aus Proteinen in einer bestimmten Phase seiner Vermehrung

Abb. 1: "Eizellen" eines Malaria-Erregers inmitten von roten Blutkörperchen: Die neu entdeckte Proteinumhüllung wurde mit einem grünen Farbstoff sichtbar gemacht.
Quelle: Gabriele Pradel

Der Malaria-Erreger Plasmodium falciparum ist ein Parasit, der nur aus einer einzigen Zelle besteht. Durch den Stich der Anopheles-Mücke wird er auf den Menschen übertragen. In dessen Körper befällt er die roten Blutkörperchen, ernährt sich von ihnen - und bringt den Menschen in Lebensgefahr.

Seine sexuelle Vermehrung erledigt der Parasit in den Mücken: Wenn die einen infizierten Menschen stechen, nehmen sie mit seinem Blut auch den Erreger in ihren Darm auf. Die Plasmodien reifen dort zu unterschiedlich großen Geschlechtszellen heran, die im Prinzip mit den Ei- und Samenzellen des Menschen vergleichbar sind: Sie verschmelzen miteinander, verlassen den Darm und wandern in die Speicheldrüsen der Mücke. Sticht die erneut einen Menschen, infiziert sie ihn und der Kreislauf hat sich geschlossen.

Proteinhülle umgibt Geschlechtszellen des Erregers

Ein Würzburger Forschungsteam um Gabriele Pradel und Nina Simon hat nun nachgewiesen: Der Erreger bringt kurz vor der Entstehung seiner Geschlechtszellen sechs spezielle Proteine hervor, die sich untereinander zu größeren Komplexen zusammenlagern. Diese Proteinhaufen finden sich später ausschließlich auf der Oberfläche seiner "Eizellen" wieder und bilden dort eine klebrige Hülle.

Warum das ein spannendes Ergebnis ist? "Möglicherweise dient die klebrige Hülle dazu, die 'Samenzellen' festzuhalten. Denkbar ist aber auch, dass die 'Eizelle' sich damit gegen aggressive Substanzen schützt, die im Darm der Mücken vorkommen", mutmaßt Gabriele Pradel.

Plausibel wäre ein Schutzmechanismus. Denn im Mückendarm leben die Malaria-Erreger anfangs im Schutz der roten Blutkörperchen des Menschen. Diese platzen aber auf, sobald die Geschlechtszellen reif sind - von diesem Moment an könnte ein neuer Schutzschirm sinnvoll sein.

Neues Angriffsziel für Impfstoffe gefunden?

Eventuell ist die klebrige Hülle ein wunder Punkt des Malaria-Erregers. Denn falls sie für seine Fortpflanzung absolut notwendig ist, eignet sie sich als Angriffsziel für so genannte transmissionsblockierende Vakzine (TBV), was sogenannte altruistische Impfstoffe waeren. Die Antikoerper bilden sich im Menschen, werden mit der Blutmahlzeit in den Darm der Muecke aufgenommen und verhindern dort die Befruchtung des Erregers. Der Patient wird durch TBV nicht geschuetzt, aber eine Verbreitung der Malaria (z.B. auf Familienmitglieder des Patienten) verhindert. Da sich natuerlich niemand mit etwas impfen lassen wuerde, dass ihn nicht selbst schuetzt, waere der Gedanke, eine TBV als Cocktail mit anderen Impfstoffen zu verabreichen. Doch zuerst einmal muss Gabriele Pradel mit ihrem Team herausfinden, wozu die Hülle wirklich gut ist. Das kann einige Jahre dauern.

Neue Arzneimittel und Impfstoffe gegen die Malaria sind dringend nötig: Schätzungsweise ein bis drei Millionen Menschen sterben pro Jahr weltweit an dieser Infektion. Gegen die verfügbaren Medikamente werden die Erreger zunehmend unempfindlich, ein möglicher Impfstoff befindet sich derzeit in der klinischen Erprobung.

Mückenzucht brachte Forschungserfolg

Die Entwicklung des Malaria-Erregers in der Anopheles-Mücke analysiert die Würzburger Forschungsgruppe in einem gesicherten Labor. Dort werden die Mücken gezüchtet, von den Eiern über die Larven und Puppen bis zu den erwachsenen Insekten. Für die Experimente nehmen die Wissenschaftler Mücken aus der Zucht heraus und lassen sie Menschenblut saugen, das zuvor mit Plasmodien versetzt wurde.

Quelle:

Sexual Stage Adhesion Proteins Form Multi-protein Complexes in the Malaria Parasite Plasmodium falciparum
N. Simon, et. al., J. Biol. Chem. 2009, DOI: 10.1074/jbc.M808472200

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Kann Übertragung des Malariaerregers von Mensch auf Mücke unterbunden werden?
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2009jun/malaria.shtm)

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