Dezember 2012 - Arbeitsgruppe Priv. Doz. Dr. Gabriele Pradel entdeckt neuartigen Tarnmechanismus des Malariaerregers als vielversprechendes Ziel für transmissionsblockierende Vakzine

 

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Über 216 Millionen Menschen infizieren sich jährlich mit der durch Mücken
übertragenen Tropenkrankheit Malaria, bei etwa 700.000 Patienten verläuft die
Krankheit tödlich. Bisher gibt es keinen wirksamen Impfstoff gegen Malaria, und
Resistenzen gegen sich im Handel befindende Malariamedikamente nehmen zu.
Daher zählt Malaria bis heute zu einer der größten wissenschaftlichen und
medizinischen Herausforderungen dieses Jahrhunderts.

Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Priv. Doz. Dr. Gabriele Pradel vom
Institut für Molekulare Biotechnologie der RWTH Aachen zusammen mit
Wissenschaftlern aus Würzburg, Jena und Nijmegen hat neue Erkenntnisse in der
Übertragung von Malaria veröffentlicht. In ihrer Arbeit „Malaria parasites co-opt
human factor H to protect from complement-mediated lysis in the mosquito
midgut”, welche im renommierten Fachjournal Cell-Host & Microbe erscheint,
beschreiben die Forscher, wie sich der Malariaerreger Plasmodium falciparum vor
der Zerstörung durch das menschliche Immunsystem im Darm der Mücke
schützt.

Den Großteil seines Entwicklungszyklus verbringt der einzellige Malariaparasit in
den roten Blutkörperchen infizierter Patienten. Um die sexuelle Reproduktion
durchlaufen zu können, müssen die Plasmodien jedoch den Menschen verlassen
und von blutsaugenden Mücken aufgenommen werden. Sticht die Mücke einen
infizierten Menschen, enthält das aufgenommene Blut neben den Plasmodien
auch bestimmte Plasmaproteine des menschlichen Immunsystems. Diese
Bestandteile des sogenannten Komplementsystems dienen im Menschen dazu,
körperfremde Zellen, wie zum Beispiel Mikroorganismen, zu erkennen und zu
zerstören. Körpereigene Zellen schützen sich vor einem Angriff durch das
Komplementsystem, indem sie an ihrer Zelloberfläche das ebenfalls im Plasma
vorhandene regulatorische Protein Faktor H binden. Der gebundene Faktor H führt
im Anschluss zur Inaktivierung der Komplementreaktion.

So lange sich Plasmodien in den roten Blutkörperchen aufhalten, sind sie vor der
Wirkung des menschlichen Komplementsystems geschützt. Im Darm der Mücke
verlassen die Erreger jedoch die sie umgebenden Blutkörperchen, um sich sexuell
fortzupflanzen. Dadurch sind die Parasiten nun angreifbar und wären demnach
dem Komplementsystem ausgeliefert.

Die Arbeitsgruppe um Priv. Doz. Dr. Pradel konnte erstmalig zeigen, dass
Plasmodium falciparum den Faktor H an seiner Oberfläche bindet. Dadurch tarnt
sich der Malariaparasit vor dem menschlichen Komplementsystem und ist in der
Lage, der Zerstörung durch das Komplement zu entgehen. Weiterhin war es den
Forschern um Priv. Doz. Dr. Pradel möglich, den Parasiten-spezifischen Rezeptor
für Faktor H zu identifizierten. Hierbei handelt es sich erstaunlicherweise um ein
Protein, das in anderen Lebenszyklusstadien an der Lokomotion des Parasiten
beteiligt ist, und das erst nach Eintritt in den Mückendarm an die Oberfläche des
Erregers tritt.

Unterbindet man den plasmodialen Tarnmechanismus durch die Hemmung von
Faktor H oder durch die Blockierung des Faktor-H-Rezeptors, so wird der Parasit
im Darm der Mücke durch das Komplement vernichtet. Dies zeigt, dass der
neuartige Schutzmechanismus der Plasmodien ein wichtiges Ziel für sogenannte
transmissionsblockierende Vakzine darstellen könnte. Diese Art der Impfstoffe hat
zum Ziel, die Entwicklung des Malariaerregers in der Mücke zu unterbrechen und
damit eine Weiterübertragung der Malaria von Mensch zu Mensch zu
unterbinden.

Autor: Dr. Martin Neumann, neumann@hsp2bio.rwth-aachen.de; Priv. Doz. Dr.
Gabriele Pradel

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Priv. Doz. Dr. Gabriele Pradel
Institut für molekulare Biotechnologie
Worringer Weg 1
52074 Aachen
gabriele.pradel@molbiotech.rwth-aachen.de