Forscher gewinnen neue Erkenntnisse über Toxoplasmoseinfektion

Forscher des Vereinigten Königreichs und der Schweiz haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie der Parasit, der Toxoplasmose hervorruft, in menschliche Zellen eindringt. Ihre Forschungsergebnisse, über die in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift EMBO berichtet wurde, k...

Forscher des Vereinigten Königreichs und der Schweiz haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie der Parasit, der Toxoplasmose hervorruft, in menschliche Zellen eindringt. Ihre Forschungsergebnisse, über die in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift EMBO berichtet wurde, könnten den Weg für neue Therapieansätze zur Bekämpfung dieser Krankheit ebnen.

Bei der Toxoplasmose, die durch ein schädliches Protozoon namens Toxoplasma gondii hervorgerufen wird, handelt es sich um eine Krankheit, die hauptsächlich Katzen und andere Säugetierarten befällt. Menschen können sich mit der Krankheit anstecken, wenn sie infiziertes Fleisch (insbesondere Lamm- und Schweinefleisch) essen, das nicht ausreichend gegart wurde, oder mit Katzenkot in Berührung kommen. Der Organismus kann auch in einigen Rohmilchprodukten wie Ziegenkäse vorhanden sein und konnte sogar im Boden nachgewiesen werden.

Wenngleich sich die Häufigkeit des Vorkommens von Toxoplasmose beim Menschen in den letzten Jahren vermutlich nicht bedeutend verändert hat, so haben sich doch die Sensibilität und die Besorgnis über die Krankheit erhöht. Schätzungen zufolge sind rund 50 Prozent der weltweiten Bevölkerung mit Toxoplasma infiziert. Sie tragen zumeist die medizinisch unauffällige Zystenform in sich, bei der keine Symptome auftreten. Bisher wurde noch kein Impfstoff entwickelt, der Katzen, andere Tierarten und Menschen vor einer Ansteckung mit Toxoplasma oder Toxoplasmose schützt.

Eine Ansteckung kann bei werdenden Müttern gefährliche Folgen haben, da die Erkrankung bei dem Ungeborenen zu Geburtsschäden führen kann. Bei abwehrgeschwächten Patienten (z. B. HIV-Patienten) kann die Krankheit eine Reihe von Symptomen wie das Anschwellen der Lymphknoten, Beeinträchtigungen des Sehnervs und Störungen des zentralen Nervensystems sowie Atemwegs- und Herzerkrankungen hervorrufen. Da lebensbedrohliche Rückfälle bei dieser Patientengruppe keine Seltenheit sind, liegt hier eine erhöhte Sterblichkeitsrate vor.

Jetzt haben Forscher des Imperial College London und der Universität Genf neue Erkenntnisse über die atomare Struktur eines wichtigen Proteins namens TgMIC1 gewonnen, das an die Oberfläche des Parasits gelangt, kurz bevor dieser in die Wirtszelle des menschlichen Körpers eindringt. Dies ist eines der ersten in T. gondii entdeckten mikronemalen Proteine (MIC), die auf dem Wege der Zelladhäsion an der Übertragung beteiligt sind. Jüngste Studien haben gezeigt, dass ein aufbereiteter TgMIC1-Subkomplex als starkes Antigen fungiert und im Mausmodell als wirksamer Impfstoff eingesetzt werden kann.

Die Forscher fanden heraus, dass das Protein an bestimmte Zuckermoleküle auf der Oberfläche der Wirtszelle andockt, sodass der Parasit an der menschlichen Zelle haften und anschließend in sie eindringen kann. Mithilfe einer neuartigen Kohlenhydrat-Microarray-Analyse waren die Forscher zum ersten Mal in der Lage, die genauen Zuckermoleküle zu identifizieren, an die sich das schädliche Protein bindet. Anhand der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie, die in Verbindung mit Zelluntersuchungen durchgeführt wurde, konnten die Forscher anschließend das Verhalten und die Wechselwirkungen des schädlichen Proteins und der Zuckermoleküle der Wirtszelle charakterisieren.

Auf diese Weise erhielten sie eine detaillierte Vorstellung davon, wie der Erreger Toxoplasma gondii seinen Wirt angreift. "Wenn wir diese Krankheiten wirksam bekämpfen möchten, müssen wir ganz genau verstehen, was sich auf atomarer Ebene abspielt, wenn sich Erreger wie etwa der Toxoplasmose-Erreger Wirtszellen im menschlichen Körper auswählen und in sie eindringen", so Mitverfasser der Studie Professor Steve Matthews von der Abteilung für molekulare Biowissenschaften des Imperial College London.

"Nun, da wir wissen, dass eine Interaktion zwischen einem Protein auf der Oberfläche des Erregers und Zuckermolekülen auf der menschlichen Zelle dafür verantwortlich ist, dass der Erreger in die Zelle eindringt, besteht die Möglichkeit, eine Therapie zu entwickeln, die darauf ausgerichtet ist, diesen Mechanismus zu stören, und somit einer Infektion entgegenzuwirken", fügte Matthews hinzu.

Länder

Schweiz, Vereinigtes Königreich