Kanonenfutter für die Fresszellen

Foto: Schild mit Fliege

Trypanosomen werden von blut-
saugenden Tsetsefliegen
übertragen; © panthermedia.net/
alekup

Im tropischen Afrika werden Trypanosomen von blutsaugenden Tsetsefliegen übertragen und verursachen die Schlafkrankheit. Für diese vernachlässigte Tropenerkrankung gibt es keine Impfung und nur wenige Medikamente mit schweren Nebenwirkungen. Der Körperabwehr sind die einzelligen Erreger immer eine Nasenlänge voraus, weil sie ihre Antigene – eine Art molekulare Erkennungszeichen – extrem flexibel variieren können. Für ihre perfekte Antigenvariation wurden Trypanosomen bei Molekularbiologen erst berühmt.

Wie aber überwinden die Trypanosomen die erste Hürde der angeborenen Immunabwehr des Säugerwirts? Forscher um Professor Michael Boshart konnten nun zeigen, dass sich Trypanosomen dabei erstaunlicherweise altruistisch verhalten – eine Vorhut opfert sich als Kanonenfutter den Fresszellen des Immunsystems, um diese zu lähmen und den folgenden Trypanosomen den Weg frei zu machen.

Ausgangspunkt des Projekts war die Frage, welche Rolle die sogenannten Adenylatzyklasen spielen. Das sind molekulare Rezeptoren an der Oberfläche der Trypanosomen, die hier durch die ungewöhnlich große Anzahl von über 80 Genen kodiert werden und den intrazellulären Botenstoff cAMP produzieren. „Wir wollten die Funktion sowie die überraschende Diversität dieser Genfamilie untersuchen und an diesem Beispiel ganz grundsätzlich die Evolution von molekularen Signalsystemen studieren“, sagt Boshart.

Dabei zeigte sich im Mausmodell zur Überraschung der Forscher, dass die Adenylatzyklasen eine zentrale Rolle bei der Etablierung und dem Verlauf der Infektion spielen - und einen für pathogene Einzeller bislang unbekannten Mechanismus in Gang setzen. Zunächst werden die Trypanosomen in der Leber von Fresszellen angegriffen, geschwächt und schließlich zerstört. Genau dieser Prozess aktiviert die Adenylatzyklasen in der Membran der Parasiten.

In Folge davon wird cAMP in die Fresszellen eingeschleust, das dort ein Signalprotein aktiviert, welches wiederum die Produktion des Immunbotenstoffes TNF unterdrückt. TNF aber ist für die Eliminierung der Parasiten essentiell. "In der Anfangsphase der Infektion opfern sich also einige Trypanosomen, um die angeborene Immunantwort des Wirts, also die die Arbeit der Fresszellen, zu unterdrücken", sagt Boshart. „Dieser Altruismus erlaubt wiederum den anderen Einzellern einen produktiven Infektionsverlauf.“

MEDICA.de; Quelle: Ludwig-Maximilians-Universität München