Der Erreger der Tropenkrankheit Malaria besitzt gleich mehrere Tarnkappen, um sich vor dem Immunsystem zu verstecken: Fliegt eine dieser Tarnungen auf, aktivieren die überlebenden Parasiten einfach die nächste. Dazu verwenden die Erreger ein ausgeklügeltes Schaltersystem mit einem zentralen Kontrollmechanismus, haben nun amerikanische Wissenschaftler entdeckt. Es erlaubt ihnen, eines der zuständigen Gene zu nutzen und gleichzeitig alle anderen inaktiv in Reserve zu halten.
Etwa 300 Millionen Menschen erkranken nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation jedes Jahr an der Tropenkrankheit Malaria. Die gefährlichste Variante ist dabei die Malaria tropica, die unbehandelt auch tödlich verlaufen kann. Ihr Erreger, der Parasit Plasmodium falciparum, gelangt durch Moskitostiche ins Blut des Menschen. Wie er von dort aus die typischen heftigen Fieberschübe auslöst, ist trotz intensiver Forschung bislang nur teilweise bekannt.
Einmal im Blut angekommen, beginnt der Erreger sofort, die Oberfläche der roten Blutkörperchen umzubauen: Er dekoriert sie mit einem Protein namens PfEMP1, dessen Bauplan auf einem Gen der so genannten var-Familie gespeichert ist. Dieses Eiweiß sorgt dafür, dass die Blutzellen nicht weiterhin mit dem Blutkreislauf schwimmen, sondern sich an die Wände der Blutgefäße anheften und schützt den Erreger so vor der Zerstörung durch das Immunsystem.
Diese Strategie ist jedoch nicht in jedem Fall ein Erfolg, denn der Parasit kann immer noch durch patrouillierende Immunzellen entdeckt und unschädlich gemacht werden. Aus diesem Grund stattet der Erreger einige befallene Blutzellen mit einer leicht abgeänderte PfEMP-Variante aus, die der Körper noch nicht kennt. In dieser Verkleidung kann der winzige Parasit dann weitere Blutkörperchen befallen, selbst wenn die ursprüngliche Proteintarnung aufgeflogen ist.
Dreh- und Angelpunkt dieser Strategie ist dabei ein so genannter Genpromotor, konnten die Forscher um Alan Cowman vom Howard Hughes Medical Institute nun zeigen. Dieses genetische Schaltelement kontrolliert und reguliert die Aktivität der insgesamt 60 var-Gene, die die Informationen für die unterschiedlichen PfEMP-Varianten enthalten. Nur mithilfe dieses Hauptschalters gelingt es dem Erreger, immer nur eines der Gene zu aktivieren und das entsprechende Protein zu produzieren und dabei die anderen in einem Ruhezustand zu belassen. In weiteren Studien wollen die Wissenschaftler nun den Schalter weiter in seine Bestandteile zerlegen, um genauere Informationen über seinen Wirkmechanismus zu erhalten.
Pressemitteilung des Howard Hughes Medical Institute, Chevy Chase ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
