Schon ein Stich der Anopheles-Mücke kann ausreichen, um die lebensbedrohende Malaria zu übertragen: Bei ihrer Blutmahlzeit werden die so genannten Plasmodium-Parasiten in die Haut des gestochenen Menschen oder Tiers übertragen. Von dort finden sie ihren Weg in den Wirtskörper bis hin zu Leber- und Blutzellen. Aber wie? Das haben jetzt Forscher nachverfolgt.
Wissenschaftlern um Dr. Friedrich Frischknecht vom Universitätsklinikum Heidelberg ist es erstmals gelungen, die Parasiten-Übertragung von der Mücke auf die Maus mittels Videomikroskopie aufzunehmen. Dabei konnten die Forscher zeigen, dass innerhalb der ersten Stunde nach dem Mückenstich rund die Hälfte der übertragenen Parasiten aus den Hautschichten entweder in Blutgefäße oder in Lymphbahnen eindringt. Erreger, die in Lymphgefäßen wandern, werden in den Lymphknoten vom Abwehrsystem des Körpers zerstört. Diese Erkenntnisse könnten als Ansatzpunkt für mögliche neue Strategien für die Medikamenten- oder Impfstoffentwicklung dienen.
Bewegungsmuster des Parasiten entscheidend
Die Malaria ist nach wie vor eine der gefährlichsten Tropenkrankheiten. Allein in Afrika sterben pro Jahr mehr als eine Million Menschen an Malaria, die meisten sind Kinder. Über einen Stich der Anopheles-Mücke dringen die Parasiten in den Wirtskörper ein, vermehren sich dort in den Leberzellen und befallen dann die Blutzellen, wodurch die schweren Malariasymptome verursacht werden.
„Eine entscheidende Rolle bei der Malariaübertragung spielen die verschiedenen Bewegungsmuster des Eindringlings. Diese möchten wir genauer untersuchen und außerdem die Infektion quantitativ analysieren. Das bedeutet: Wie viele der Parasiten befinden sich zu welchem Zeitpunkt des Infektionszyklus wo?“, erklärt Dr. Friedrich Frischknecht. „Für diesen Zweck benutzen wir genetisch veränderte Parasiten, denen ein Gen der Qualle Aequorea victoria eingeschleust wurde.“
Quallengen verrät
Das Quallen-Gen lässt die Eindringlinge einen Eiweißstoff produzieren, der grün leuchtet, sobald man sie mit UV-Licht anstrahlt. Mittels Videomikroskopie können die Forscher dann den Weg der grün fluoreszierenden Parasiten im Körper lebender Stechmücken und Mäuse verfolgen und die unterschiedlichen Bewegungsformen untersuchen. „Wenn es uns gelingt, die Bewegung der Eindringlinge mit neuen Wirkstoffen zu hemmen, dann könnte man den Parasiten bereits in der Haut stoppen“, blickt der Forscher in die Zukunft.
Neue Fragen aufgeworfen
Die Entdeckung, dass Malaria-Erreger über Lymphbahnen in die Lymphknoten wandern und dort zerstört werden, wirft allerdings mehr Fragen auf als sie beantwortet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass im Lymphknoten eine Immunantwort des befallenen Körpers ausgelöst wird. Gelingt es den Forschern, weitere Erkenntnisse über diese köpereigene Abwehr zu erlangen, könnte dies die Entwicklung neuer Impfstoffe beeinflussen.
Frischknecht hat die grundlegenden Forschungsarbeiten mit Kollegen am Pasteur-Institut in Paris durchgeführt. Die Ergebnisse, die vorab online von der international anerkannten Fachzeitschrift „Nature Medicine“ veröffentlicht sind, dienen als Grundlage für weiterführende Arbeiten in seiner Nachwuchsgruppe am Hygieneinstitut des Universitätsklinikums Heidelberg. Frischknecht und sein Team arbeiten außerdem mit Kollegen aus dem Hygieneinstitut des Universitätsklinikums, dem Max-Planck Institut für Biochemie in Martinsried und dem interdisziplinären Bioquant-Netzwerk („Quantitative Analyse molekularer und zellulärer Biosysteme“) der Universität Heidelberg zusammen.
(Universitätsklinikum Heidelberg, 24.01.2006 – NPO)
