Zweigleisige Vermehrungsstrategie

News: Zweigleisige Vermehrungsstrategie

Unbemerkt dringen die Erreger der Tropenkrankheit Bilharziose durch Kontakt mit verseuchtem Wasser in den Menschen ein. Um jahrelang in dessen Blutgefäßen gedeihen zu können, unterwandern sie nicht nur sein körpereigenes Abwehrsystem, sondern profitieren sogar davon: Verbündet mit bestimmten Immunzellen kurbeln die parasitischen Würmer ihr Wachstum und ihre Fortpflanzung an - und dies erfolgt offenbar eng abgestimmt auf den Gesundheitszustand ihres Wirtes.

Ulrike Knoll

Weltweit sind nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) etwa 250 Millionen Menschen in vielen Ländern der Tropen und Subtropen mit verschiedenen Erregern der Krankheit Bilharziose (Schistosomiasis) infiziert. Als Endwirt stellt der Mensch das letzte Glied im Entwicklungszyklus der Saugwürmer aus der Gattung Schistosoma dar und schließt den Kreis, indem seine mit Eiern des Parasiten angereicherten Ausscheidungen wieder ins Wasser gelangen.

Im feuchtem Medium schlüpft aus dem Ei eine bewimperte Larve, die Miracidie, die in bestimmte Süßwasserschnecken eindringt. In diesem Zwischenwirt gehen aus einem einzigen Exemplar Tausende bewegliche Larven, die Cercarien, hervor. Mit Hilfe ihres Gabelschwanzes suchen sie aktiv Menschen auf, die sich im verunreinigten Wasser aufhalten, und durchbohren schließlich deren Haut. Innerhalb von Wochen reifen sie in ihren Blutgefäßen zu erwachsenen Würmern heran und produzieren Eier, von denen einige wiederum ausgeschieden werden – der Kreislauf beginnt nun von neuem.

Nahezu ungestört können sich die Parasiten über Jahre hinweg im menschlichen Körper vermehren, denn sie vermögen dessen zellulären Abwehrstrategien erfolgreich zu entwischen. Und damit nicht genug, wie Stephen Davies und seine Mitarbeiter von der University of California, San Francisco nun enthüllten: Offenbar nutzen die Krankheitserreger bestimmte Immunzellen ihres Opfers sogar für ihre Zwecke aus.

Bei mit Saugwürmern infizierten Mäusen, denen jeweils verschiedene Helfershelfer ihres Immunsystems fehlten, kommt den so genannten CD4-T-Lymphocyten im Vermehrungszyklus des Parasiten eine entscheidende Funktion zu: Nur wenn der Krankheitserreger in der Leber des Wirtes unmittelbaren Kontakt mit diesem Immunzellentyp aufnimmt, reift er gewöhnlich zum erwachsenen Wurm heran und setzt in diesem Stadium täglich 300 Eier frei. Ist die Verbindung zu jenen T-Zellen jedoch gestört, so verläuft seine weitere Entwicklung deutlich verzögert. Zudem bringt er bis zu fünf- bis zehnmal weniger Eier hervor.

Aus diesen erstaunlichen Ergebnissen schließen die Forscher, dass die Entwicklung der Parasiten eng mit der ihres Endwirtes einherging, da sie sein Immunsystem zu ihrem Vorteil auszunutzen vermögen statt abgetötet zu werden. Vermutlich gedeihen die Krankheitserreger infolge von Wachstumsfaktoren, welche die CD4-T-Zellen an ihre Umwelt abgeben. Eigentlich sind diese dazu bestimmt, die Entwicklung von anderen körpereigenen Immunzellen anzuregen, doch offensichtlich lösen sie die gleiche Wirkung bei den parasitären Würmern aus.

Eventuell – so spekulieren die Wissenschaftler – hat sich diese Abhängigkeit nicht zufällig herauskristallisiert, denn anhand der existierenden CD4-T-Lymphocyten können die Erreger offenbar den Gesundheitszustand ihres Wirtes abschätzen und eine zweigleisige Vermehrungsstrategie fahren: Ist ihr Opfer bereits durch andere Krankheiten geschwächt und weist eine verminderte Anzahl an Immunzellen auf, so verringern sie das Risiko seines Todes, indem sie sich nur geringfügig fortpflanzen.

Hat sich ihr Wirt jedoch wieder erholt, was sich in seinem größeren Arsenal an T-Zellen widerspiegelt, so schalten die Würmer auf eine beschleunigte Entwicklung und eine gesteigerte Eiproduktion um. Dieser raffinierte Mechanismus erklärt möglicherweise auch, warum die Bilharziose-Erkrankung bei HIV-positiven Menschen im Vergleich zu HIV-negativen lediglich in abgeschwächter Form verläuft. Anhand weiterführender Untersuchungen wollen die Wissenschaftler nun aufklären, welche Produkte der CD4-T-Lymphocyten die Würmer ausnutzen. Gelänge es Medikamente zu entwickeln, die diese Interaktion unterbrechen, könnten Infektionen mit den tropischen Parasiten in Zukunft gezielter behandelt oder sogar schon im Vorfeld unterbunden werden.