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Satte, hungernde und gestresste Malariaerreger

03.12.2007  13:43 Uhr

Satte, hungernde und gestresste Malariaerreger

Von Christina Hohmann

 

Malariasymptome können bei Kindern von milden grippeähnlichen Symptomen bis hin zu Koma und Tod reichen. Der Grund für diese Unterschiede ist unbekannt. Um diese Varianz zu untersuchen, haben Forscher um Dr. Johanna Daily vom Brigham und Womenis Hospital in Boston den Malaria-Erreger in seiner natürlichen Umgebung analysiert: im menschlichen Blut. Dort führt der Parasit Plasmodium falciparum ein komplexes Leben mit einer Reihe von unterschiedlichen Stadien.

 

Diese Komplexität wurde in Studien bislang nicht erfasst, weil die Untersuchungen an infizierten Zellen in Kultur durchgeführt wurden. Daily und ihre Kollegen haben nun erstmals mit dem Erreger aus Blutproben von malariakranken Kindern gearbeitet. Die 40 Kinder aus dem Senegal waren mit demselben Erregertyp infiziert, zeigten aber unterschiedlich schwere Symptome. An den aus den Blutproben isolierten Parasiten ermittelten die Forscher, welche der 6000 Plasmodium-Gene an- beziehungsweise abgeschaltet waren. Anhand der Expressionsprofile konnten die Erreger in drei verschiedene Gruppen oder physiologische Zustände unterteilt werden: Sie wuchsen, hungerten oder waren gestresst. Die erste, die aktive Wachstumsphase, entspricht dem Parasitenmetabolismus, der aus Zellkulturuntersuchungen bekannt ist. Hier gewinnen die Erreger Energie durch anaerobe Glykolyse.

 

Die anderen beiden Zustände, die Daily und ihre Kollegen in der Online-Ausgabe des Fachjournals »Nature« (Doi: 10.1038/nature06311) beschreiben, waren bislang unbekannt. Der erste neu entdeckte Status ist eine Hungerreaktion, bei der die Plasmodien aufgrund von Änderungen des Sauerstoff- und Substratgehalts im Blut des Wirtes ihren Stoffwechsel umstellen und auf alternative Kohlenstoffquellen zurückgreifen. Der dritte Status ist eine Stressreaktion auf Umweltreize wie osmotischer oder oxidativer Stress. Patienten, bei denen dieses Erregerstadium gefunden wurde, hatten deutlich höheres Fieber, eine stärkere Inflammation und schwerere Symptome als die anderen Patienten. »Es scheint, dass die Parasiten ihre Biologie gemäß der Bedingungen im Blut ihrer Wirte verändern können«, sagt Daily. Die neu entdeckten physiologischen Zustände könnten die Virulenz erhöhen oder den Verbrauch von Substraten verstärken, was den Schweregrad der Symptome beeinflussen könnte, vermuten Daily und ihre Kollegen. Die Forscher hoffen, dass die Erkenntnisse helfen, vor allem schwere Verläufe besser zu verstehen und neue Therapiemöglichkeiten zu entwickeln.

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