Möglicher Ansatz zur Bekämpfung der Schlafkrankheit und anderer Tropenkrankheiten entdeckt Schlafkrankheit: Energie-Blockade tötet Erreger - scinexx | Das Wissensmagazin
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Möglicher Ansatz zur Bekämpfung der Schlafkrankheit und anderer Tropenkrankheiten entdeckt

Schlafkrankheit: Energie-Blockade tötet Erreger

Wie Trypanosomen auf das Fehlen des Enzyms TbCls reagieren: Auf den farbigen Bildern links ist ihr Zellinneres zu sehen. Die Mitochondrien (rot) und der Zellkern (blau) sind am ersten Tag noch gut sichtbar (oben). Nach einem Tag (Bild unten) sind sie zerfallen und kaum noch zu erkennen – der Einzeller stirbt ab. © Institut für Biochemie und Molekulare Medizin

Gegen die tödlich verlaufende Afrikanische Schlafkrankheit gibt es bislang nur veraltete Medikamente mit teilweise schweren Nebenwirkungen. Berner Forscher haben nun herausgefunden, wie der Erreger bekämpft werden kann – indem ein Stoff, den der Parasit für seine Energieversorgung benötigt und selber herstellt, blockiert wird. Dies könnte auch eine Basis für Medikamente gegen andere tropische Krankheiten sein, berichten die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

Sie peinigt Hunderttausende von Menschen im tropischen Afrika und endet tödlich, wenn sie nicht behandelt wird: Die Afrikanische Schlafkrankheit. Verursacht wird sie durch Parasiten, die durch den Stich infizierter Tsetsefliegen übertragen werden. Gegen diese schwerwiegende Erkrankung des Lymph- und Nervensystems gibt es bislang keine Impfung. Die wenigen Medikamente, die verfügbar sind, sind veraltet und weisen erhebliche Nebenwirkungen auf – zudem sind immer mehr Parasitenpopulationen dagegen resistent.

Am Institut für Biochemie und Molekulare Medizin der Universität Bern wird seit Jahren nach Wegen gesucht, den Stoffwechsel der Erreger der Schlafkrankheit zu verstehen, um diesen für mögliche Therapien zu nutzen. Nun entdeckten zwei Berner Forscher, dass der Parasit, ein Einzeller namens Trypanosoma brucei, über sein Zell-Energiekraftwerk, das Mitochondrium, angreifbar ist. Der dabei entdeckte Stoffwechselmechanismus könnte als Grundlage für neue Medikamente dienen.

Energiemangel tötet den Parasiten

Die Biochemiker Mauro Serricchio und Peter Bütikofer untersuchten die Membranen von Trypanosomen und speziell einen Bestandteil daraus, das Cardiolipin. Dieser Stoff ist für die Struktur und das Funktionieren des Mitochondriums essenziell. Er wird in allen Phasen des Lebenszyklus von Trypanosomen benötigt – obwohl die Parasiten je nach Wirt ihr Mitochondrium anders einsetzen, um Energie zu gewinnen. Wegen dieses ausgeklügelten Überlebens-Systems braucht es ein Mittel, das in Trypanosomen-Mitochondrien wirkt – egal, in welchem Wirt sich der Parasit gerade befindet.

Der Schlüssel dazu ist ein Enzym, das für die Produktion von Cardiolipin in Trypanosomen zuständig ist. Dieses Enzym (TbCls) kann unterdrückt werden – worauf die ganze Zelle und somit der Erreger abstirbt. Wird die Produktion von Cardiolipin auf diese Weise blockiert, zerfällt das Mitochondrium, worauf die Zelle nicht mehr mit Energie versorgt wird und abstirbt – und somit auch der einzellige Parasit.

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„TbCls ist somit ein möglicher Ansatzpunkt für die Entwicklung von neuen Medikamenten gegen die Schlafkrankheit“, sagt Peter Bütikofer. Nicht nur beim Menschen, sondern auch bei der tödlich verlaufenden Tierkrankheit Nagana, die ebenfalls durch Trypanosomen verursacht wird. „Da das Enzym TbCls auch in Mitochondrien anderer Einzeller vorhanden ist, die schwerwiegende Krankheiten auslösen können – wie Malaria, Leishmaniose oder Toxoplasmose – könnte der von uns entdeckte Mechanismus auch bei der Bekämpfung dieser Krankheiten nützlich sein“, so Bütikofer. (PNAS Early Edition, 2012, doi:10.1073/pnas.1121528109)

(Universität Bern, 11.04.2012 – NPO)

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