Mutation schützt vor schwerer Erkrankung

von Christina Hohmann, Eschborn

Eine Mutation im Gen für einen Zelloberflächenrezeptor auf roten Blutkörperchen schützt vor schweren Verläufen von Malaria. Dies entdeckte ein Forscherteam aus Australien, Papua Neu-Guinea und den USA.

Im Wettkampf zwischen Wirt und Erreger können sich mitunter Fehler als nützlich herausstellen. So bieten Mutationen, die normalerweise schädliche Auswirkungen haben, Selektionsvorteile. Berühmtestes Beispiel hierfür ist die Sichelzellenanämie. Eine Veränderung im Hämoglobingen führt zwar zu der schmerzhaften Erkrankung, schützt allerdings auch vor schweren Verläufen der Malaria. Träger der Mutation haben somit in Endemiegebieten Überlebensvorteile.

Ähnlich protektiv wirkt anscheinend auch die Mutation in einem Gen, das für den als Glycophorin C (GYPC) bezeichneten Rezeptor auf roten Blutkörperchen codiert. Dieser dient als Andockstelle für ein Zelloberflächenmolekül des Parasiten Plasmodium falciparum, wie die Forscher in einer Online-Vorab-Veröffentlichung des Fachmagazins Nature Medicine berichten. Der Malaria-Erreger bindet über sein Erythrozyten-Binde-Antigen 140 (EBA140) fest an die Oberfläche der menschlichen Blutzellen und kann so in den Erythrozyt eindringen. Die GYPC-EBA140-Interaktion ist eine der Haupteintrittsrouten des Parasiten.

Rund 46,5 Prozent der Einwohner in den Küstengebieten Papua Neu-Guineas, in denen Malaria besonders verbreitet ist, tragen eine Mutation des GYPC-Gens: Ihnen fehlt Exon 3, weshalb sie nur über eine verkürzte Form des Rezeptors verfügen. An diese kurze Variante kann EBA140 nicht binden, wie die Wissenschaftler in In-vitro-Untersuchungen zeigten. Daher haften die Parasiten weniger fest an den Erythrozyten und können zumindest über diesen Weg nicht in die Zellen gelangen. Menschen, die diese Genvariante tragen, sind aber nicht vollständig vor Malaria geschützt. Denn der Parasit hat verschiedene Möglichkeiten, in die roten Blutkörperchen einzudringen.

So gelangen immer noch 81 Prozent der Plasmodien in rote Blutzellen, die von Menschen mit dem GYPC-Mutation stammen. Epidemiologische Studien konnten bisher auch nicht zeigen, dass die Genvariante vor Infektionen mit dem Erreger schützt. Dennoch glauben die Wissenschaftler, dass die Deletion protektiv wirkt. Denn auch Träger der Sichelzellvariante des Hämoglobingens infizieren sich genauso häufig wie der Rest der Bevölkerung mit dem Malaria-Erreger. Allerdings erreicht die Parasitendichte bei diesem Genotyp deutlich niedrigere Werte, was die Personen vor schweren Verläufen der Erkrankung schützt. Daher könnte auch die GYPC-Mutation durch Senken der Parasitendichte einen Selektionsvorteil bieten.  

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