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Dienstag, 23.05.2017
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Malariaparasiten verhindern Selbstmord von Leberzellen

Neuer Hemmstoff eröffnet Ansätze für Malaria-Bekämpfung

Malariaparasiten überschwemmen die Leberzellen ihres Wirts mit einem Hemmstoff, der den Selbstmord der Zellen verhindert. So können sie sich in den Leberzellen vor dem Immunsystem verstecken und sichern ihr eigenes Überleben. Diese jetzt in der Fachzeitschrift „PLoS Pathogens“ veröffentlichte Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten der Bekämpfung der tödlichen Tropenkrankheit.
rot: Hemmstoff, gelb: Parasitenhülle, blau: Zellkerne (Parasit, Leberzellen)

rot: Hemmstoff, gelb: Parasitenhülle, blau: Zellkerne (Parasit, Leberzellen)

Bereits 2006 hatten Wissenschaftler des Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNI) in Hamburg einen Meilenstein in der Malariaforschung gesetzt: Erstmals zeigten sie mikroskopischen Filmen, wie die Parasiten dem menschlichen Abwehrsystem entkommen. Sie verbergen sich beim Übergang von der Leberzelle in den Blutkreislauf in der äußeren Hülle der Wirtszelle wie in einem „trojanischen Pferd“. Die mit Parasiten gefüllten Bläschen fanden mittlerweile als „Merosomen“ Einzug in die Lehrbücher. Warum sich die Leberzellen gegen diesen Befall jedoch nicht wehren, war bisher unklar.

Hemmstoff verhindert Selbstmordprogramm


Menschliche Zellen verfügen normalerweise über einen fein ausgearbeiteten Mechanismus, um sich bei Befall mit Infektionserregern selbst zu zerstören. Neue Ergebnisse von Forschern um Professor Volker Heussler und Annika Rennenberg vervollständigen nun die bisherigen Erkenntnisse. Sie zeigen, dass ein Hemmstoff des Malariaparasiten bei der Bildung der Merosomen eine wichtige Rolle spielt. Er ermöglicht es dem Parasiten die Zelle komplett umzubauen und nur die äußere Hülle zu erhalten, ohne dass das Selbstmordprogramm der Leberzelle anläuft.

„Der massive Befall einer Leberzelle mit Malariaparasiten würde diesen Prozess sicherlich auslösen, doch der Hemmstoff der Parasiten neutralisiert Schlüsselenzyme, die den Selbstmord der Leberzellen einleiten und eine Entzündungsreaktion hervorrufen würden“, erklärt Heussler.


Mechanismus der Hemmung

Mechanismus der Hemmung

Parasit kontrolliert Leberzelle


Es sei erstaunlich, dass die Malariaparasiten mit diesem Hemmstoff gleich drei wesentliche Schritte in ihrem komplizierten Lebenszyklus regulieren. So spielt der Hemmstoff, ein sogenannter Protease-Inhibitor, eine wichtige Rolle sowohl beim Eindringen der Parasiten in Leberzellen als auch während ihrer enormen Vermehrung in den Zellen und schließlich bei ihrer Freisetzung ins Blut. „Wichtig ist, dass der Hemmstoff den klassischen, raschen Zelltod verhindert. Nur ein langsamer, von den Parasiten gesteuerter Tod der Wirtszelle erlaubt die Bildung von Merosomen“, erklärt Rennenberg. Die Wissenschaftlerin vermutet, dass der Parasit für diesen Vorgang neben dem Hemmstoff selbst ein tödliches Enzym in die Leberzelle schleust.

Ansatz zur Bekämpfung


„Mit diesen Ergebnissen sind wir dem großen Ziel näher gekommen, unsere Arbeit für die Bekämpfung der Malaria praktisch nutzbar zu machen“, so Heussler. „Wenn wir den Hemmstoff blockieren könnten, würden unsere Leberzellen die Parasiten mit in den Tod reißen. Wir würden das gar nicht bemerken, denn nur wenige unserer zahlreichen Leberzellen sind betroffen.“ Doch nur durch den Austausch mit anderen Malariagruppen könne man das große Ziel tatsächlich erreichen.
(Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, 29.04.2010 - NPO)
 
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