Schlüsselprotein für die Verbreitung des Malariaparasiten entdeckt

Forschenden gelang der Nachweis eines Proteins, das eine Schlüsselfunktion während der Verbreitung des Malariaparasiten Plasmodium falciparum einnimmt.

Malaria fordert jährlich etwa 400.000 Todesopfer und zählt neben AIDS und Tuberkulose zu den gefährlichsten Infektionskrankheiten. Auslöser sind einzellige Parasiten der Gattung Plasmodium, die von Stechmücken auf den Menschen übertragen werden. Der Erreger vermehrt sich ungeschlechtlich in mehreren Zyklen, während derer es zu den typischen Fieberschüben einer Malariainfektion kommt. Nach einigen Vermehrungsphasen bildet der Parasit sexuelle Vorläuferstadien im Blut des infizierten Menschen aus, sogenannte Gametozyten, die geschützt innerhalb von roten Blutkörperchen vorliegen und bei der nächsten Blutmahlzeit einer Stechmücke in den Mitteldarm des Insekts aufgenommen werden. Dieser Schritt initiiert die geschlechtliche Vermehrungsphase des Parasiten, die einen Flaschenhals in dessen Lebenszyklus darstellt. Innerhalb von nur 20 Stunden müssen die Erreger aus ihren Wirtszellen austreten, einen Befruchtungsvorgang vollziehen und das Darmepithel durchbrechen, um dem gefährlichen Milieu des Mückendarms zu entkommen.

Diese Vermehrungsphase des Parasiten im Mitteldarm der Stechmücke stellt ein ideales Ziel für Interventionsstrategien dar und damit zur Eindämmung von Malaria. Im Rahmen der mehrjährigen Studie konnte ein Protein identifiziert und charakterisiert werden, das eine Schlüsselfunktion einnimmt. Es handelt sich um das Protein 7-Helix-1, das spezifisch in den weiblichen Gametozyten gebildet wird. Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen konnten, ist 7-Helix-1 ein neuartiger Regulator, der die Proteinsynthese des Parasiten steuert. Diese ist während der Befruchtung deutlich gesteigert, damit der Parasit sich auf die neue Umgebung des Mitteldarms vorbereiten kann. Mithilfe diverser molekularbiologischer und gentechnischer Methoden ließen sich mehrere Interaktionspartner von 7-Helix-1 identifizieren, die bereits als Faktoren der Proteinsynthese bekannt sind. Dementsprechend gelang es den hergestellten Mutanten, die 7-Helix-1 nicht mehr bilden können, nicht, dem gesteigerten Bedarf an Proteinen nachzukommen. Es konnte gezeigt werden, dass diese Mutanten eine veränderte Genexpression aufweisen, die zu einer abnormalen Proteinsynthese führt und eine gestörte Entwicklung des Parasiten zur Folge hat.

Sollte es gelingen, die Funktion von 7-Helix-1 in Plasmodium falciparum zu hemmen und dadurch die Sexualphase des Parasiten zu unterbinden, könnte die Verbreitung von Malaria eingedämmt und somit die Zahl der Todesopfer reduziert werden.

Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt im Fachmagazin PLoS Pathogens veröffentlicht.