Wie sich der Auslöser der Afrikanischen Schlafkrankheit im Körper versteckt
Das Immunsystem von Mensch und Tier ist darauf ausgerichtet, schadhafte Keime aus dem Organismus zu entfernen. Dies ist natürlich nicht im Sinne der Invasoren, die sich am liebsten ungehindert ausbreiten möchten. Der Parasit Trypanosoma – Auslöser der Afrikanischen Schlafkrankheit – hat ein besonders ausgeklügeltes System entwickelt, um sich vor der Ausrottung durch das Immunsystem zu schützen. Er besitzt eine Tarnfunktion, die ständig seine Oberfläche verändert. So kann er vom Immunsystem nicht erkannt werden.
Forschenden der Ludwig-Maximilians-Universität München ist es gelungen, das komplette Genom des Parasiten Trypanosoma zu sequenzieren. Dabei haben sie aufgeklärt, wie es dem Parasiten gelingt, sich langfristig der Immunabwehr zu entziehen. Eine ausgeklügelte Tarnstrategie macht ihn quasi unsichtbar für das Immunsystem. So erreicht der Keim eine dauerhafte Infektion in seinem Wirt. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature“ veröffentlicht.
Wechselnde Oberflächenstruktur
Wie die Forschenden berichten, sind Trypanosomen in der Lage, ständig ihre Oberflächenstruktur zu verändern. Dazu können sie bestimmte Proteine aktivieren oder deaktivieren. Auf diese Weise können sie 2000 verschiedene Oberflächen-Varianten generieren. Das Immunsystem beurteilt aufgrund der Oberflächenstruktur, ob ein Organismus bekämpft werden soll oder nicht. Für diese Beurteilung benötigt das System eine gewisse Zeit. Durch den ständigen Wechsel kann das Immunsystem den Parasiten nicht als fremd erkennen und er wird folglich nicht bekämpft.
Welche Krankheiten kann der Parasit auslösen?
Trypanosomen können das Blut verschiedener Wirbeltiere befallen. In den meisten Fällen werde sie von Insekten wie der Tsetsefliege übertragen. Bei Rindern kann der Erreger die Tierseuche Nagana verursachen und beim Menschen die oft tödlich verlaufende afrikanische Schlafkrankheit. Symptome hierbei sind zunächst Fieber, Schüttelfrost, Lymphknotenschwellungen, Kopfschmerzen, Gliederschmerzen, Ödeme und juckende Hautausschläge. Wenn der Parasit das Gehirn befällt, was Wochen bis Jahre dauern kann, so kommt es zu Schlafstörungen, innerer Unruhe, Reizbarkeit und Persönlichkeitsstörungen. Im weiteren Verlauf kommen Epilepsien, Sprach- und Koordinationsstörungen sowie chronische Müdigkeit hinzu. Letztlich verfallen Betroffene in ein Koma, das in der Regel tödlich endet.
Die ersrtaunliche Fähigkeit zur Formwandlung
„Wir interessieren uns vor allem dafür, wie diese genetische Variabilität reguliert wird“, erläutert Studienleiter Professor Nicolai Siegel in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen. Die Forschenden haben das komplette Genom des Parasiten Trypanosoma brucei entschlüsselt und dreidimensional angeordnet. Dabei konnte das Team die Proteine identifizieren, die für die Tarnfunktion verantwortlich sind. Diese Proteinvarianten befinden sich im Zellkern an denselben Stellen, an denen auch die Gene sitzen, die die Oberflächenproteine kodieren. Durch das Entfernen bestimmter Proteine aus diesem Komplex veränderte sich die gesamte dreidimensionale Struktur der DNA des Parasiten.
Neue Strategien zur Bekämpfung
„Ein besseres Verständnis dieser Abwehrmechanismen ist auch für die Erforschung anderer Krankheiten wichtig“, schreiben die Forschenden. Im ständigen Kampf zwischen dem Immunsystem des Wirts und dem Eindringling haben auch zahlreiche andere Keime ähnlich effektive Strategien entwickelt. Als Beispiele nennen die Wissenschaftler die Malaria-Erreger, Candida-Darmpilze und viele Bakterien-Arten. (vb)
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