Antioxidans schützt Organismus vor Malaria
Portugiesische und US-amerikanische Forscher konnten jetzt zeigen, wie ein auf natürliche Weise im Körper vorkommendes antioxidatives Enzym wirksam zum Schutz des Organismus vor dem Malaria-auslösenden Parasiten Plasmodium falciparum beiträgt. Die zum Teil von der EU finanzierten und im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Ergebnisse bieten einen neuen Ansatz zur Behandlung dieser tödlichen Krankheit. Die Studie ist ein Ergebnis des Xenome-Projekts ("Engineering of the porcine genome for xenotransplantation studies in primates: a step towards clinical application"), das im Themenbereich "Biowissenschaften, Genomik und Biotechnologie im Dienste der Gesundheit" des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) mit 9,9 Mio. EUR finanziert wird, um für die auf dem Gebiet der Genomik gewonnenen Erkenntnisse neue Anwendungen im Gesundheitsbereich zu finden. Malaria ist eine der Hauptursachen vorzeitiger Todesfälle weltweit, aber im Vergleich zu der großen Anzahl Plasmodium-infizierter Menschen stirbt nur ein relativ kleiner Prozentsatz (1% -2%) an der Krankheit. Es ist schließlich eher im Interesse des Parasiten, seinen Wirt am Leben zu lassen. Ob eine Person der Infektion erliegt, scheint von der individuellen Resistenz gegen die Infektion und auch der Fähigkeit zum Tolerieren der Krankheit abhängig zu sein. Doch über den hinter dieser Toleranz verborgenen Mechanismus ist bisher nur wenig bekannt. Ein Wissenschaftlerteam unter Leitung von Miguel Soares vom Instituto Gulbenkian de Ciência in Portugal untersuchte Plasmodium-infizierte Mäuse. Sie zeigten, wie sich der Parasit innerhalb der roten Blutkörperchen repliziert, sie somit zum Platzen und zur Freigabe von Hämoglobin (Protein, das innerhalb der Zellen Sauerstoff bindet) in die Blutbahn bringt. Das frei zirkulierende Hämoglobin wiederum stößt seine Häm-Gruppen (Eisen) mit zum Teil verheerenden Auswirkungen ab. Unter den vielen, diesem Effekt entgegenwirkenden Strategien der Mäuse beobachteten die Forscher auch eine erhöhte Produktion des körpereigenen Enzyms Häm-Oxygenase 1 (HO-1), das die Häm-Gruppen schnell abbaut. Sie fanden heraus, dass infizierte Mäuse mit hohen HO-1-Werten vor der Entwicklung schwerer Malariasymptome geschützt waren. Als die Wissenschaftler den Mäusen den als Antioxidans bekannten Wirkstoff N-Acetylcystein (NAC) verabreichten, bestätigten sich die Ergebnisse und es konnte die gleiche Schutzwirkung beobachtet werden. Das vom Team beschriebene Häm-/HO-1-System gibt Aufschluss zu zerebralen und nichtzerebralen Formen schwerer Malaria, einschließlich derer, die schließlich zu einem Mehrfach-Organversagen führen können. Was überaus wichtig ist: Die Studie demonstrierte außerdem, dass die schützende Wirkung des HO-1 gegen das frei zirkulierende Häm die Toleranz eines Wirts gegen eine Plasmodiuminfektion erhöht. "Die antioxidative Wirkung von HO-1 ist Teil der natürlichen Abwehrstrategie des Wirts gegen den Malariaparasiten", erklärt Soares. "Es hat einen starken schützenden Effekt vor Malaria, aber seltsamerweise scheint es den Parasiten selbst nicht direkt zu beeinträchtigen. In einigen Fällen kann die normale Reaktion des Wirts gegen den Parasiten so stark ausfallen, dass sie sogar zum Tod des infizierten Wirts führen kann. Der durch HO-1 ausgelöste Schutzmechanismus gestattet dem Wirt eine den Parasiten tötende Reaktion, ohne das eigene Überleben zu gefährden." Dr. Soares zufolge deuten die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass alternative Konzepte zur Malariabehandlung sich nicht auf das direkte Töten des Parasiten, "sondern vielmehr auf die Stärkung des Gesundheitszustands des Wirtes konzentrieren sollten, sodass der Wirt den Parasiten töten und überleben kann." Dieser Ansatz "könnte einen mächtigen Schutz gegen schwere Formen der Malaria bieten und damit Menschenleben retten, ohne das Auftreten resistenter Plasmodienstämme zu begünstigen", so Soares abschließend. Die Forscher hoffen, die gleiche Strategie bei einer Vielzahl anderer Infektionskrankheiten anwenden zu können.
Länder
Portugal, Vereinigte Staaten