InfektionskrankheitGenmutationen schützen vor tödlicher Malaria

Malaria-Patienten können bei schwerem Krankheitsverlauf sterben. Zwei Genvarianten verhindern dies. Im Erbgut von 5.700 Menschen entdeckten Mediziner solche Mutationen. von 

Eine Mutter wacht am Bett ihrer anderthalbjährigen Tochter in einer Klinik in der ghanaischen Hauptstadt. Das Mädchen ist an Malaria erkrankt. (Archivfoto)

Eine Mutter wacht am Bett ihrer anderthalbjährigen Tochter in einer Klinik in der ghanaischen Hauptstadt. Das Mädchen ist an Malaria erkrankt. (Archivfoto)  |  © Reuters

Allein im Jahr 2010 tötete der Parasit 1,24 Million Menschen, darunter mehr als 700.000 Kleinkinder in Afrika : Plasmodium falciparum ist der gefährlichste bekannte Malaria-Erreger. Über den Stich der weiblichen Anophelesmücke schleust sich der Einzeller ins Blut seiner Opfer. Wer den Parasiten im Kreislauf hat, kann schwere Blutarmut erleiden, von Fieberschüben und Krämpfen geschüttelt werden, ins Koma fallen und sogar sterben.

Doch die genetische Ausstattung mancher Menschen scheint sie vor schweren Krankheitsverläufen zu schützen. So ist bereits seit einiger Zeit bekannt, dass Träger der Blutgruppe 0 und Menschen, deren rote Blutkörperchen durch einen Gendefekt (Sichelzellenanämie) verkümmert sind, kaum an schwerer Malaria erkranken.

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Nun haben Rolf Horstmann und Christian Timmann vom Hamburger Bernhard-Nocht-Institut zwei weitere Genvarianten ausfindig gemacht, die offenbar vor der schlimmsten Form der Malaria schützen. Zusammen mit weiteren deutschen und afrikanischen Wissenschaftlern analysierten die Mediziner das Erbgut von fast 5.700 ghanaischen Kindern.

DieMutationen könnten helfen, Medikamente zu entwickeln

Die Forscher verglichen fast eine Million Mutationen in den Genomen von 2.645 an Malaria erkrankten und 3.050 gesunden Kindern. Dabei fahndeten sie nach Abschnitten im Erbgut, die möglicherweise für den Malaria-Parasiten nützlich oder schädlich sein könnten. Tritt etwa eine Genvariante schlicht häufiger in Erkrankten auf oder eben in der gesunden Vergleichsgruppe, könnte sie eine Rolle für Malaria spielen. "Wir stießen auf zwei Genvarianten, die statistisch auffällig waren", sagt Studienleiter Horstmann. Er und sein Team haben die Ergebnisse nun im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht .

Was ist Malaria?

Malaria ist eine Krankheit, die durch den Stich weiblicher Anopheles-Mücken übertragen wird. Dabei gelangt ein Parasit ins Blut, der sich dort vermehrt und den Organismus schädigt.

Je nach Art des Erregers leiden die Patienten an grippeähnlichen Symptomen, schweren Fieberschüben und Schädigungen der Organe.

Jährlich erkranken nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) weltweit 243 Millionen Menschen an der Tropenkrankheit.

Eine neue Auswertung der Malaria-Sterblichkeit hat zudem ergeben, dass die Schätzungen der WHO zu den Todesfällen durch das Wechselfieber wohl deutlich zu gering ausgefallen sind. Zwar gebe es Fortschritte im Kampf gegen die Seuche. Doch verstarben allein 2010 weltweit 1,24 Millionen Menschen nach den neuen Berechnungen an der Krankheit. In ihrem Malaria-Bericht von 2011 geht die WHO bislang von etwa der Hälfte aus.

Die Erreger

Lange waren nur vier Erreger bekannt, die beim Menschen Malaria auslösen: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale und Plasmodium malariae.

Am tödlichsten ist Plasmodium falciparum, der die Malaria tropica verursacht. Infektionen mit einem der drei anderen Erreger verlaufen eher gutartig.

Vor gut sieben Jahren wandelte sich das Quartett der Malaria-Erreger zu einem Quintett: Plasmodium knowlesi wurde als ernst zu nehmender Krankheitsauslöser für den Menschen erkannt.

Malaria als Reisekrankheit

Malaria ist in vielen Entwicklungsländern, vor allem in Afrika, ein großes Problem. Aber auch Touristen können sich auf Reisen mit den Parasiten infizieren. Informationen dazu, in welchen Ländern eine Malaria-Prophylaxe durch Medikamente nötig ist, gibt es bei Tropeninstituten wie dem Bernhard-Nocht-Institut in Hamburg und auf den Seiten des Robert-Koch-Instituts.

Grundsätzlich sollten sich Reisende in tropischen Gebieten mit Moskitonetzen, langer Kleidung und DEET-haltigen Repellents vor Mückenstichen schützen. Denn die Insekten können neben Malaria auch andere Krankheiten, wie Dengue-Fieber übertragen.

Die eine Variante beherbergt den Bauplan eines Moleküls, dass die Kalziummenge innerhalb der roten Blutkörperchen beeinflusst und lenkt. "Die Konzentration von Kalzium ist wichtig für das Überleben der Parasiten", sagt Horstmann. Sie vermehren sich in den Blutzellen. Verringert sich das Kalzium nahe des Parasiten, bekommt der Erreger erhebliche Probleme, sich zu vermehren und zu gedeihen. Die zweite Genvariante, die die Mediziner fanden, unterstützt Wände in Blutgefäßen dabei, robust zu bleiben. Dies ist entscheidend für Menschen, die an einer lebensbedrohlichen Malaria leiden. Ihre Gefäßwände schädigt der Parasit. Wie er das genau anstellt, ist aber noch ungeklärt.

In ihren Laboren testen die Wissenschaftler nun, warum die neu entdecken Mutationen überhaupt ihre schützende Wirkung gegen Plasmodium falciparum entfalten. Schließlich könnten die Genvarianten nützlich sein, um neue Medikamente gegen Malaria zu entwickeln.

Horstmann und seine Forscherkollegen werten ihre Funde als Beleg, dass die Analysemethode der genomweiten Assoziation (GWA) doch nicht so unnütz ist, wie manche glauben. GWA nennen Forscher die Vergleiche Tausender DNA-Daten von gesunden und erkrankten Menschen. Im Kampf gegen Infektionskrankheiten ist die Methode bislang wenig erfolgreich gewesen. "Wir haben nun an einer wichtigen Krankheit gezeigt, dass es funktioniert", sagt Horstmann.

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Leserkommentare
  1. ... bei der Arbeit ( Evolution ) zusehen:
    "Die Forscher verglichen fast eine Million Mutationen in den Genomen von 2.645 an Malaria erkrankten und 3.050 gesunden Kindern."

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  • Quelle ZEIT ONLINE, dpa
  • Schlagworte Erbgut | Gendefekt | Konzentration | Malaria | Medikament | Mediziner
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