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Malariabekämpfung: Kampf der Keime im Malariamoskito

Die biologische Bekämpfung der Malaria ist kompliziert - etwa weil Bakterien Überträgermücken vor Bakterien schützen, die eigentlich Menschen vor dem Parasiten bewahren sollen.
<i>Anopheles gambiae</i>

Eine der Schwachstellen des Malariaerregers ist die Anophelesmücke, die den Parasiten von Mensch zu Mensch transportiert. Und obwohl die einfachste und nützlichste Waffe gegen den Blutsauger das Moskitonetz bleibt, geht es durchaus auch mit wissenschaftlichem Hightech. So arbeiten Forscher seit Längerem daran, die durch Insektengift kaum auszurottende Mückenpopulation zu unterwandern: mit einer durch eine Bakterieninfektion manipulierten Mückenvariante, die den tödlichen Erreger nicht überträgt, dabei aber trotzdem mindestens so leistungsfähig ist wie die Wildtypmücke, die sie nach und nach verdrängen soll. Am Ende würde dann eine neue Mückengemeinschaft stehen, die keine Krankheit mehr verbreitet.

Tatsächlich funktioniert ein ähnliches Vorgehen – in lokal begrenztem Rahmen und unter günstigen Bedingungen – schon bei Gelbfieber übertragenden Mücken halbwegs ordentlich. Die bakterielle Lieblingswaffe der Tropenmediziner zur gezielten Mückenmanipulation heißt hier "Wolbachia": Verschiedene Stämme dieser Bakteriengattung infizieren etwa 40 bis 70 Prozent aller Gliedertiere, meist ohne allzu großen Schaden in den Tieren selbst anzurichten. Infizierte Insekten tragen den Erreger dann von Generation zu Generation weiter: Das Bakterium dringt in die Keimbahnzellen weiblicher Tiere vor und damit in die Eizellen; befruchtet ein Männchen diese Weibchen, so sind die Nachkommen schon mit Wolbachia infiziert. Und weil infizierte Männchen die Eier von nicht infizierten Weibchen nicht befruchten, breitet sich das Bakterium nach und nach in der Insektenpopulation aus.

Aber die Sache hat aus Sicht der Malariaforscher einen Haken: Anophelesmücken, die Überträger der Malariaparasiten, gehören ausgerechnet nicht zu den Arten, die in freier Wildbahn von Wolbachia infiziert werden. Tatsächlich sorgen künstlich übertragene Bakterien sogar dafür, dass die Mücken rasch absterben, nachdem sie Blut gesaugt haben. Der Tod einer Blut saugenden Mücke klingt zwar zunächst gut – das Endziel, eine parasitenfreie Mückenpopulation aufzubauen, lässt sich auf diesem Weg allerdings nicht erreichen.

Mit Wolbachia infizierte Anopheles | Das Querschnittpräparat einer Anopheles zeigt eine Infektion mit Wolbachia-Bakterien (rot): Forscher hatten die Keime den Mücken einfach mit einer Spritze injiziert. Das klappt normalerweise nicht – andere Bakterien verhindern, dass die Wolbachia-Bakterien sich im Tier ausbreiten. In Blau gefärbt erkennt man die Erbgutmoleküle des Insekts.

Jason Rasgon von der Pennsylvania State University und seine Kollegen wollten jeodch noch nicht aufgeben und machten sich auf die Suche nach Ursachen der natürlichen Wolbachia-Inkompatibilität der Anopheles. Dabei stießen sie nun auf eine Barriere im Körper der Mücken, die sich womöglich umgehen lässt. Im Labor hatten sie zunächst bemerkt, dass sich Wolbachia durchaus in den Mücken durchsetzt und sich auch von Generation zu Generation ausbreitet, wenn die Insekten vor der Wolbachia-Infektion mit Antibiotika behandelt wurden. Offenbar verhindert also die natürliche Bakterienfauna in den Mücken – die im Experiment durch die Antibiotikabehandlung vernichtet wurde –, dass Wolbachia sich im Insekt festsetzen kann, schlussfolgern die Forscher. Wie weitere Versuche zeigten, ist dabei vor allem ein Keim wolbachiafeindlich: die Bakterien der Gattung Asaia [1].

Zugegeben: Damit sind die Forscher einer wirksamen Malariagegenmaßnahme nun nur in der Theorie nähergekommen. Zwar könnte man sich mit etwas Fantasie vorstellen, die Asaia-Bakterien einer Mücke zu töten, um sie schließlich erfolgreich mit Wolbachia infizieren zu können und am Ende einen Blutsauger zu züchten, der Wolbachia dann auch weitervererbt. In der nächsten Generation wäre allerdings Schluss – was insgesamt nicht gerade nach einem praxisnahen Ansatz klingt. Trotzdem werden andere Malariaforscher womöglich aufhorchen, denn die Asaia-Fraktion der Keimfamilie eines Insekts war ihrerseits auch schon als biologische Antimalariawaffe im Gespräch gewesen: Man hatte darüber nachgedacht, manipulierte Versionen der Bakterien gegen die Mücken in Stellung zu bringen [2]. Keine gute Idee wäre es also auch, beide Bakterien gleichzeitig auf die Mücken loszulassen, denn die einen Bakterien dürften die Wirkung der anderen kontern.

So bleibt – anders als bei der Gelbfiebermücke – die Bekämpfung der Malariavektoren mit Wolbachia wohl vorerst eher ein ferner Traum. Immerhin, meinen die Forscher trotzig, habe man aber nun nach vielen Jahren endlich herausgefunden, was genau den hilfreichen Wolbachia-Bakterien in Malariamücken im Weg steht. Und selbst wenn mit Wolbachia bei Malaria vielleicht kein Blumentopf zu gewinnen ist: Zumindest sei jetzt klar, dass man die Interaktion des Mikrobioms im Insekt nicht vernachlässigen könne, wenn man hofft, bei anderen Überträgerinsekten und Krankheitserregern größere Erfolge zu erzielen.

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