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Neue Wege im Kampf gegen Malaria

Süße Medizin für Moskitos

von Prof. Dr. Heribert Warzecha

Zahlreiche Infektionskrankheiten werden von Moskitos übertragen und besonders in tropischen Gebieten ist man den fliegenden Plagegeistern fast hilflos ausgesetzt. Malaria als prominentes Beispiel fordert jedes Jahr unzählige Todesopfer und viele der verfügbaren Maßnahmen bieten keinen ausreichenden Schutz. Zeit, sich auch über unkonventionelle Ansätze zur Eindämmung der Erkrankung Gedanken zu machen.

Sommerzeit ist Leidenszeit.

Zahlreiche stechende und saugende Insekten plagen uns und lassen eine noch lange juckende Einstichstelle zurück. Doch manchmal kommt es noch schlimmer. Neben dem für den Juckreiz verantwortlichen Speichel hinterlassen die Plagegeister häufig auch weitere ungebetene Gäste: Krankheitserreger wie Viren, Bakterien und Protozoen, die bei Mensch und Tier eine Vielzahl von Erkrankungen hervorrufen können. Malaria, Schlafkrankheit, Gelbfieber sind hier nur einige der berühmtesten tropischen Erkrankungen, die von Moskitos übertragen werden. In unseren Breiten sind es vor allem die durch Zecken übertragenen Erkrankungen FSME und Borreliose.
Während man sich vor den Viruserkrankungen Gelbfieber und FSME wirksam durch einen Impfstoff schützen kann, existieren solche Prophylaxen für Erkrankungen wie zum Beispiel Malaria derzeit noch nicht. Im Gegenteil, gerade bei Malaria verlieren viele der potentesten Therapeutika ihre Wirksamkeit wie z.B. Mefloquin, gegen das Plasmodien, die Erreger der Malaria, in vielen Regionen der Welt schon Resistenzen entwickelt haben. Auch die neue Wunderwaffe, der Naturstoff Artemisinin, bleibt neuerdings immer häufiger wirkungslos [1]. Strategien zur Bekämpfung des Vektors sprich der Moskitos waren anfänglich viel versprechend und haben dazu geführt, dass Malaria aus einigen Regionen der Welt verschwunden ist. Allerdings birgt der großflächige Einsatz von Insektiziden Risiken für die Umwelt und auch Moskitos entwickeln Resistenzen gegen die verwendeten Bekämpfungsmittel.

Vielleicht wäre ein wenig Mitleid für die Moskitos angebracht

Dabei sind auch die Moskitos Opfer der Parasiten, denn auch sie werden von den Plasmodien infiziert. Nach einer Blutmahlzeit durchlaufen die Erreger im Körper der Insekten einen komplexen Entwicklungszyklus, bevor sie bei der nächsten Blutmahlzeit wieder auf einen Menschen übertragen werden können. Manche Moskito-Gattungen haben Resistenzen gegen die Erreger entwickelt und können sich wirksam schützen, aber andere können der Plasmodien-Invasion keine wirksame Abwehr entgegenstellen. Von den fast 500 Arten der Gattung Anopheles gelten nur etwa 40 als Überträger der gefürchteten Krankheit. Mit der Blutmahlzeit nehmen die Moskitos aus dem Blut Infizierter auch die sexuellen Stadien der Plasmodien, die so genannten Gametozyten auf. Nach Bildung von Ookineten durchdringen diese relativ rasch die peritrophe Matrix (sozusagen ein Verdauungsraum für Blut im Mitteldarm der Moskitos) und nisten sich im Darmepithel ein. Aus den hier gebildeten Oozysten formen sich nach einiger Zeit Sporozoiten, die durch das Hämocel in die Speicheldrüsen wandern und von hier wieder einen weiteren Wirt des Moskitos infizieren können. Viele der Prozesse, die hierbei ablaufen, werden noch nicht im Detail verstanden.
Allerdings bieten die molekularen Interaktionen, die zu einer Erkennung von Zelloberflächen und zur Invasion durch Plasmodien führen, eine mögliche Interventionsmaßnahme in den Entwicklungszyklus und könnten damit eine Verringerung des Infektionsrisikos für den Menschen bedeuten. Antikörper, die an Oberflächenproteinen der entsprechenden Plasmodien-Entwicklungstadien binden und so eine Invasion des Moskito-Mitteldarms verhindern, sind hierfür sehr viel versprechende Kandidaten. Doch wie verabreicht man solche Antikörper an Moskitos? Eine Impfkampagne für Insekten? Wohl kaum! Dabei liegt nichts näher, als den Menschen selbst als Produzent und Darreicher für diese Antikörper zu nutzen. Seit geraumer Zeit werden deshalb bereits Impfstoffe entwickelt und getestet, die einen eben solchen Ansatz verfolgen. Anders als bei klassischen Vakzinen bildet der Rezipient Antikörper, die nicht ihn selbst vor einer Infektion schützen, sondern die lediglich eine weitere Übertragung verhindern. Der Impfling erkrankt nach wie vor, nur die nachfolgende Infektionskette über die Moskitos wird unterbrochen. Deshalb werden diese „transmission blocking vaccines“ (die Übertragung blockierende Impfstoffe) auch oft als „altruistische Impfstoffe“ bezeichnet, denn sie verlangen dem Impfling ein gehöriges Maß an Selbstlosigkeit ab. Es steht leider zu erwarten, dass die Akzeptanz für einen solchen Impfstoff nicht besonders hoch sein wird, vor allem wenn das Risiko
von Nebenwirkungen am Anfang noch nicht abzuschätzen ist.

Die etwas andere Art, Moskitos einen Antikörper zu verabreichen

In einem von der Bill & Melinda Gates Foundation unterstützten Projekt [3] soll nun untersucht werden, ob solche Inhibitoren der Plasmodienübertragung auch durch alternative Methoden den Moskitos verabreicht werden können. Hilfreich bei diesem Ansatz ist, dass Anopheles-Moskitos neben Blut auch andere Nährstoffquellen aufsuchen. Sowohl die Männchen als auch die Weibchen (nur die Letzteren saugen Blut) nehmen Zucker auf, den sie in der freien Wildbahn aus unterschiedlichsten Quellen beziehen können. Pflanzenteile, Früchte, Nektar und Honigtau, aber auch eines geeigneten Antikörpers in Pflanzen und die Verabreichung in einer Zuckerlösung, dann bieten Pflanzen auch hier interessante Optionen. Was wäre, wenn man den Antikörper gleich in den Nektarien und damit in den für die Moskitos zugänglichen Zuckerlösungen produzierte? Dann hätte man vielleicht eine weitere Möglichkeit, die Infektionsraten der Malaria zu senken. Auch in Zukunft wird es aller Wahrscheinlichkeit nach nicht ein einzelnes Mittel geben, das alleine vor Malaria schützt. Wegen der Komplexität des Erregers und der Erkrankung werden wahrscheinlich nur Kombinationen aus verschiedensten Interventionsmaßnahmen hilfreich sein. Und vielleicht kommt ja eines Tages zu den Impfstoffen, Insektiziden und Therapeutika auch eine süße Medizin für Moskitos hinzu.

>>warzecha@bio.tu-darmstadt.de

Literatur:
[1] Enserink, M. (2010) Science 328, 844-846
[2] Vogel, G. (2010) Science 328, 847-848
[3] http://www.grandchallenges.org
[4] De Muynck et al. (2010) Plant Biotech. J. 8, 529-536