Gasotransmitter als zelluläre Signalstoffe gegen Gehirnmalaria
Zerebrale Malaria tritt als Komplikation von Malaria tropica auf und betrifft das Gehirn und das Zentralnervensystem. Wenn nicht umgehend behandelt wird, kann die schnell fortschreitende Gehirnerkrankung nach 24 bis 72 Stunden zum Tod führen. Zerebrale Malaria wird verursacht, wenn infizierte und nicht infizierte rote Blutzellen die winzigen Kapillaren im Gehirn verstopfen und so schädigen, dass die Blutversorgung und damit der Sauerstoff- und Nährstofftransport zum Gehirn unterbrochen wird. Das Projekt GASMALARIA (Crosstalk between nitric and carbon monoxide in suppressing the pathogenesis of cerebral Malaria) befasste sich mit den Effekten von Gasotransmittern (im Körper produzierte Gasmoleküle) auf die Pathogenese zerebraler Malaria. Untersucht wurde insbesondere die funktionelle Interaktion von Stickoxid (NO) und Kohlenmonoxid (CO), da Stickstoff die Expression der Hämoxygenase-1 (HO-1) induziert - einem Enzym, das durch Häm-Katabolismus Kohlenmonoxid produziert. An Mäusen konnte gezeigt werden, dass damit unter Umständen die Entstehung zerebraler Malaria verhindert wird. Wie demonstriert wurde, können Kohlenmonoxid und Stickstoff eine Toleranz gegenüber dem Plasmodium-Erreger induzieren, der durch die weibliche Anopheles-Mücke übertragen wird und die Krankheit Malaria auslöst. Zwar wird auf diese Weise nicht die Parasitenlast im infizierten Menschen reduziert, die Gasotransmitter erhöhen jedoch die Überlebenschancen. Ob Stickstoff tatsächlich protektiv wirkt, ist von der Produktion von HO-1 abhängig. Voraussetzung für die Produktion dieses Häm-Enzyms ist die Aktivierung des Transkriptionsfaktors Nrf2 (nuclear factor erythroid-derived 2-related factor 2). Der gleiche Schutzmechanismus wurde übrigens bei der Sichelzellanämie beobachtet, wo die HO-1-Produktion durch das Sichelhämoglobin induziert wird. Damit ist ein natürlicher Schutz gegen Malaria gegeben, der sich im Verlauf der menschlichen Evolution in endemischen Gebieten entwickelt hat. GASMALARIA enthüllte Details über den Aufbau einer Toleranz gegenüber dem Malariaparasiten und eröffnete Möglichkeiten für neue Gentherapien, die sich natürliche menschliche Gene zunutze machen.
