Einer bricht ein, kurze Zeit später brechen Massen aus: Der Malariaerreger verwandelt befallene Körperzellen des Menschen in Brutstätten für seine Nachkommen. Sie reißen die Wirtszellen am Ende gleichsam auf, um sich auf die Reise zu neuen Opfern zu machen. Genau hier wollen US-Forscher nun den Hebel ansetzen. Sie haben herausgefunden, auf welche Weise die Parasiten ihre Wirtszellen von innen aufschließen und bereits eine Möglichkeit gefunden, den entsprechenden Schlüssel unbrauchbar zu machen. Aus diesem Konzept könnte sich ein ganz neuer Bekämpfungsansatz entwickeln, hoffen Doron Greenbaum von der University of Pennsylvania und seine Kollegen.
Nachdem der Erreger der Malaria ( Plasmodium falciparum) durch einen Mückenstich in den Körper des Menschen gelangt ist, dringt er in einige Zellen seines Opfers ein und macht es sich dort gemütlich. Innerhalb von 48 Stunden wächst hier nun eine Armee neuer Parasiten heran, bereit zum Angriff auf weitere Opfer. Um sich auf die Reise machen zu können, müssen sie aber erst aus der Zelle herauskommen können. Dazu setzen sie gezielt einen Prozess in Gang, der das sogenannte Cytoskelett der Zelle auflöst und diese dadurch kollabieren lässt.
Greenbaum und seine Kollegen haben nun entschlüsselt, mit welchen Mechanismen den Parasiten dies gelingt. Die Erreger missbrauchen dazu offenbar ein natürliches Regulationssystem der Zelle. Es handelt sich dabei um eine Signalkaskade aus regulatorischen Eiweißen. Die Malariaerreger manipulieren dieses System so, dass die Zelle am Ende das Signal bekommt, ihr eigenes Cytoskelett abzubauen quasi Selbstmord zu begehen. Die Forscher haben in diesem fatalen Ablauf nun einen Faktor entdeckt, der sich offenbar blockieren lässt: die sogenannte Proteinkinase C.
Die Haustür bleibt von innen verschlossen
Um die Rolle dieses Eiweißes zu überprüfen, führten die Forscher Versuche mit Substanzen durch, welche die Wirkung der Proteinkinase C blockieren. Sie testeten diesen Effekt sowohl an menschlichen Zellkulturen als auch an Malaria infizierten Mäusen. Die Ergebnisse erfüllten die Hoffnungen der Forscher: Die Wirkstoffe konnten die Vermehrung der Parasiten tatsächlich in die Schranken weisen und die Überlebensrate der Versuchstiere deutlich erhöhen. Der Ausbruchsmechanismus wird durch die Hemmung der Proteinkinase C blockiert, die Erreger sind dadurch gefangen und so sterben sie in den Wirtszellen, resümiert Greenbaum. Auf diese Weise können sie ihr übles Werk im Körper nicht fortsetzen.
Eine der getesteten Substanzen war ein Wirkstoff, der vielleicht schon bald verfügbar sein könnte, berichten die Forscher. Es handelt sich um ein Medikament, das sich bereits in der Entwicklung befindet. Greenbaum und sein Team sind zuversichtlich, dass nach weiteren Tierversuchen bald auch Tests am Menschen folgen können. “Der neue Bekämpfungsansatz könnte dabei sowohl als prophylaktische Maßnahme als auch zur Behandlung von Malaria eingesetzt werden”, sagt Greenbaum.
Die Forscher konnten im Rahmen ihrer Studie außerdem zeigen, dass der Bekämpfungsansatz auch gegenüber anderen parasitären Erkrankungen wirksam sein könnte. Der Erreger der Toxoplasmose ( Toxoplasma gondii) nutzt demnach offenbar den gleichen Mechanismus wie die Malariaerreger, um aus den befallenen Zellen herauszubrechen. Bei diesem Krankheitserreger zeigten die Hemmstoffe gegenüber der Proteinkinase C ebenfalls Wirkung, berichten die Forscher. Also besteht auch in diesem Fall Hoffnung auf neue Medikament.
Doron Greenbaum (University of Pennsylvania) et al.: Cell, Host and Microbe, doi: 10.1016/j.chom.2012.12.001 © wissenschaft.de Martin Vieweg
