News: Gleitender Parasit
10 bis 30 Sekunden braucht der Erreger der Toxoplasmose, um sich in seine Wirtszellen zu bohren und sich dort vor dem Immunsystem zu verstecken. Die Art seines Eindringen ist dabei recht eigen: Er zieht sich eigenständig in die Zielzelle hinein. Alles dank des aus Muskeln bekannten Proteins Myosin.
Viele Parasiten verschwenden keine Energie darauf, aktiv in ihre Zielzellen zu gelangen. Stattdessen spannen sie die ausgewählten Wirte selbst mit ein und lassen sich einfach von ihnen verschlingen. Einmal im Zellinneren angelangt, starten sie ihre Vermehrungsmaschinerie und können so den Wirt bald mit Heerscharen neuer Parasiten überschwemmen.
Doch nicht alle Parasiten verlassen sich auf die Mithilfe der Zielzellen. So dringen Vertreter des Stamms Apicomplexa eigenständig ein. Zwei der Angehörigen genießen traurige Berühmtheit: der Malaria-Erreger Plasmodium falciparum und der Toxoplasmose-Erreger Toxoplasma gondii.
Toxoplasmose-Erreger, die durch kontaminiertes Fleisch und Katzenausscheidungen übertragen werden, infizieren noch heute die Hälfte der Weltbevölkerung und nisten sich dauerhaft ein. Meist sind die Folgen gering beziehungsweise unauffällig. Infiziert sich jedoch eine Schwangere im letzten Drittel der Schwangerschaft, steigt das Risiko für ihr Kind, mit einem neurologischen Defekt geboren zu werden. Und für Menschen mit geschwächtem Immunsystem, etwa durch die Einnahme immunsuppressiver Medikamente, besteht Gefahr, an einer gefährlichen Encephalitis zu erkranken.
Um dem aufmerksamen Immunsystem möglichst schnell zu entwischen, bewegen sich die Parasiten mit erstaunlicher Geschwindigkeit zielstrebig auf ihr Ziel zu. Hierzu nutzen sie die fibrillären Proteine Actin und Myosin, die auch unsere Muskeln auf Trab bringen. Mit Hilfe ihres inneren Motors gleiten sie drehend und schlängelnd durchs Gewebe. Und sie nutzen die Proteine auch, um letztendlich die Zielzellen zu erobern, wie Forscher der Universität Mannheim und des Imperial College in London beobachten konnten.
Denn haben die Parasiten an den Zielzellen angedockt, schicken sie Proteine auf den Weg, um sich fest mit speziellen Oberflächenproteinen der Wirtszelle zu verbinden. Dies drückt eine Delle in die Membran. Anschließend klinken sich die Myosinmoleküle des Eindringlings in den Komplex der Proteine ein und ziehen sich an ihren Gegenspielern, den Actinmolekülen, ins Zellinnere.
Entscheidend fürs parasitäre Überleben ist Schnelligkeit. Nur ein fixer Eintritt in die Zielzelle garantiert, dass das Immunsystem nicht vorher zuschlagen kann. Auch Toxoplasma gondii hat es dementsprechend eilig: Mit einer Geschwindigkeit von fünf Mikrometern pro Sekunde zieht es sich in die Zelle – in 10 bis 30 Sekunden ist es geschafft.
Ohne Myosin sind die Toxoplasmose-Erreger denn auch recht aufgeschmissen, wie die Forscher zeigen konnten, indem sie das entsprechende Gen stilllegten. Unter dem Mikroskop offenbarte sich, dass die Parasiten mit einem nur teilweise funktionsfähigen Myosin unvollständige Kreise vollführten und auch das nur mit eingeschränktem Tempo. War das Gen vollständig abgeschaltet, lagen die Erreger bewegungsunfähig darnieder – von möglichem Eindringen keine Spur.
Nun hoffen die Forscher, mit ihren Ergebnissen den Weg zur Entwicklung neuer wirksamer Therapeutika zu ebnen. Denn je mehr sich die Immunschwächekrankheit AIDS ausbreitet, desto stärker wird auch Toxoplasma gondii zuschlagen. Und auf das Konto von Malaria, deren Erreger sich ebenfalls durch den muskulären Motor fortbewegen, gehen jährlich Millionen Tote. Gründe genug für neue therapeutische Ansätze.
Doch nicht alle Parasiten verlassen sich auf die Mithilfe der Zielzellen. So dringen Vertreter des Stamms Apicomplexa eigenständig ein. Zwei der Angehörigen genießen traurige Berühmtheit: der Malaria-Erreger Plasmodium falciparum und der Toxoplasmose-Erreger Toxoplasma gondii.
Toxoplasmose-Erreger, die durch kontaminiertes Fleisch und Katzenausscheidungen übertragen werden, infizieren noch heute die Hälfte der Weltbevölkerung und nisten sich dauerhaft ein. Meist sind die Folgen gering beziehungsweise unauffällig. Infiziert sich jedoch eine Schwangere im letzten Drittel der Schwangerschaft, steigt das Risiko für ihr Kind, mit einem neurologischen Defekt geboren zu werden. Und für Menschen mit geschwächtem Immunsystem, etwa durch die Einnahme immunsuppressiver Medikamente, besteht Gefahr, an einer gefährlichen Encephalitis zu erkranken.
Um dem aufmerksamen Immunsystem möglichst schnell zu entwischen, bewegen sich die Parasiten mit erstaunlicher Geschwindigkeit zielstrebig auf ihr Ziel zu. Hierzu nutzen sie die fibrillären Proteine Actin und Myosin, die auch unsere Muskeln auf Trab bringen. Mit Hilfe ihres inneren Motors gleiten sie drehend und schlängelnd durchs Gewebe. Und sie nutzen die Proteine auch, um letztendlich die Zielzellen zu erobern, wie Forscher der Universität Mannheim und des Imperial College in London beobachten konnten.
Denn haben die Parasiten an den Zielzellen angedockt, schicken sie Proteine auf den Weg, um sich fest mit speziellen Oberflächenproteinen der Wirtszelle zu verbinden. Dies drückt eine Delle in die Membran. Anschließend klinken sich die Myosinmoleküle des Eindringlings in den Komplex der Proteine ein und ziehen sich an ihren Gegenspielern, den Actinmolekülen, ins Zellinnere.
Entscheidend fürs parasitäre Überleben ist Schnelligkeit. Nur ein fixer Eintritt in die Zielzelle garantiert, dass das Immunsystem nicht vorher zuschlagen kann. Auch Toxoplasma gondii hat es dementsprechend eilig: Mit einer Geschwindigkeit von fünf Mikrometern pro Sekunde zieht es sich in die Zelle – in 10 bis 30 Sekunden ist es geschafft.
Ohne Myosin sind die Toxoplasmose-Erreger denn auch recht aufgeschmissen, wie die Forscher zeigen konnten, indem sie das entsprechende Gen stilllegten. Unter dem Mikroskop offenbarte sich, dass die Parasiten mit einem nur teilweise funktionsfähigen Myosin unvollständige Kreise vollführten und auch das nur mit eingeschränktem Tempo. War das Gen vollständig abgeschaltet, lagen die Erreger bewegungsunfähig darnieder – von möglichem Eindringen keine Spur.
Nun hoffen die Forscher, mit ihren Ergebnissen den Weg zur Entwicklung neuer wirksamer Therapeutika zu ebnen. Denn je mehr sich die Immunschwächekrankheit AIDS ausbreitet, desto stärker wird auch Toxoplasma gondii zuschlagen. Und auf das Konto von Malaria, deren Erreger sich ebenfalls durch den muskulären Motor fortbewegen, gehen jährlich Millionen Tote. Gründe genug für neue therapeutische Ansätze.
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