Malaria: Blutzellrezeptor als Achillesferse der Malaria-Infektion
© iStock / decade3d (Ausschnitt)
Vor Kurzem machten die ersten Ergebnisse einer in Afrika durchgeführten Studie Mut auf einen baldigen Impfstoff gegen Malaria. Nun scheint ein weiterer Meilenstein erreicht: Forscher um Gavin Wright vom Welcome Trust Sanger Institute in Cambridge haben zum ersten Mal ein Molekül entdeckt, das sich für den Befall der menschlichen Blutzellen durch den Malaria-Erreger als unverzichtbar erweist.
Im Rahmen seines Lebenszyklus ist Plasmodium falciparum – der gefährlichste und am weitesten verbreitete Malaria-Erreger – darauf angewiesen, sich in den menschlichen roten Blutkörperchen – den Erythrozyten – aufzuhalten. Während der so genannten "Blutphase" reift der Parasit und vermehrt sich, gleichzeitig treten bei seinem Wirt die Krankheitssymptome auf, die nicht selten zum Tod führen. Seit Jahrzehnten versuchen Forscher zu verhindern, dass P. falciparum sich Zutritt zu den Blutzellen verschafft, indem sie den Zugang zu wichtigen Rezeptoren an deren Oberfläche blockieren. Doch bis jetzt erwies sich Plasmodium als äußerst anpassungsfähig: Wenn es an einen Rezeptor nicht andocken konnte, wich es auf einen anderen aus.
Mit Basigin, einem Glykoprotein an der Oberfläche der Erythrozyten, scheinen die Wissenschaftler nun aber eine Achillesferse des Parasiten gefunden zu haben: Wenn sie die Bindung vom P. falciparum zu Basigin gezielt störten, indem sie das bindende Parasiten-Molekül mit einem Überschuss an losem Basigin – einer Art Köder – in Beschlag nahmen, wurde der Befall der Erythrozyten stark gehemmt. Die Infektion konnte sogar vollständig unterdrückt werden, indem der Basigin-Zugang auf Erythrozyten-Seite mit spezifischen Molekülen gesperrt wurde. Bemerkenswert ist, dass diese Ergebnisse sich mit allen verwendeten P.-falciparum-Stämmen reproduzieren ließen, egal ob die Stämme schon länger in Kultur oder frisch aus dem Senegal importiert waren. Das spricht dafür, dass das an Basigin bindende Protein an der Oberfäche von P. falciparum einen aussichtsreichen Kandidat für einen neuen Impfstoff darstellen könnte.
Basigin ist in verschiedene biologische Vorgänge involviert, doch bekannter ist es als einziges Bestimmungsmerkmal des selten verwendeten Ok-Blutgruppensystems. Nur in wenigen japanischen Familien fanden sich bis jetzt Negativträger, die eine alternative Sequenz von Basigin in ihrem Erbgut tragen. Die Erythrozyten von den getesteten Spendern verhielten sich in der Petrischale auch resistenter gegen eine Infektion mit P. falciparum, fanden die Forscher heraus. Neue Erkenntnisse, ob solche Basigin-Varianten infolge einer Selektion durch Malaria auch in Afrika zu finden sind, erhoffen sich die Forscher aus laufenden Genom-Analyse-Projekten. (ev)
Im Rahmen seines Lebenszyklus ist Plasmodium falciparum – der gefährlichste und am weitesten verbreitete Malaria-Erreger – darauf angewiesen, sich in den menschlichen roten Blutkörperchen – den Erythrozyten – aufzuhalten. Während der so genannten "Blutphase" reift der Parasit und vermehrt sich, gleichzeitig treten bei seinem Wirt die Krankheitssymptome auf, die nicht selten zum Tod führen. Seit Jahrzehnten versuchen Forscher zu verhindern, dass P. falciparum sich Zutritt zu den Blutzellen verschafft, indem sie den Zugang zu wichtigen Rezeptoren an deren Oberfläche blockieren. Doch bis jetzt erwies sich Plasmodium als äußerst anpassungsfähig: Wenn es an einen Rezeptor nicht andocken konnte, wich es auf einen anderen aus.
Mit Basigin, einem Glykoprotein an der Oberfläche der Erythrozyten, scheinen die Wissenschaftler nun aber eine Achillesferse des Parasiten gefunden zu haben: Wenn sie die Bindung vom P. falciparum zu Basigin gezielt störten, indem sie das bindende Parasiten-Molekül mit einem Überschuss an losem Basigin – einer Art Köder – in Beschlag nahmen, wurde der Befall der Erythrozyten stark gehemmt. Die Infektion konnte sogar vollständig unterdrückt werden, indem der Basigin-Zugang auf Erythrozyten-Seite mit spezifischen Molekülen gesperrt wurde. Bemerkenswert ist, dass diese Ergebnisse sich mit allen verwendeten P.-falciparum-Stämmen reproduzieren ließen, egal ob die Stämme schon länger in Kultur oder frisch aus dem Senegal importiert waren. Das spricht dafür, dass das an Basigin bindende Protein an der Oberfäche von P. falciparum einen aussichtsreichen Kandidat für einen neuen Impfstoff darstellen könnte.
Basigin ist in verschiedene biologische Vorgänge involviert, doch bekannter ist es als einziges Bestimmungsmerkmal des selten verwendeten Ok-Blutgruppensystems. Nur in wenigen japanischen Familien fanden sich bis jetzt Negativträger, die eine alternative Sequenz von Basigin in ihrem Erbgut tragen. Die Erythrozyten von den getesteten Spendern verhielten sich in der Petrischale auch resistenter gegen eine Infektion mit P. falciparum, fanden die Forscher heraus. Neue Erkenntnisse, ob solche Basigin-Varianten infolge einer Selektion durch Malaria auch in Afrika zu finden sind, erhoffen sich die Forscher aus laufenden Genom-Analyse-Projekten. (ev)
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