Das wundersame Leben des Parasiten Plasmodium

Die Tropenkrankheit Malaria wird durch den Parasiten Plasmodium ausgelöst. Plasmodium hat sich raffinierte Strategien ausgedacht, um sich sein eigenes Überleben und seine Verbreitung zu sichern. Dazu gehört auch sein komplexer Lebenszyklus.

Parasiten brauchen zum Überleben einen Wirten, welcher ihnen ein Umfeld schafft und sie mit lebenswichtigen Nährstoffen versorgt. Während der Parasit profitiert, geht der Wirt geschädigt aus diesem Verhältnis heraus. Da unterscheidet sich dieses Zusammenspiel also kaum von so manch einer zwischenmenschlichen Beziehung.

Bei unseren kleinen Freunden, den Parasiten, unterscheiden wir unter anderem zwischen dem Endwirt und dem Zwischenwirt. Beide sind für das Überleben des Parasiten notwendig. Während im Zwischenwirt frühere Entwicklungsstadien vorliegen, die sich ungeschlechtlich vermehren, kann im Endwirt eine geschlechtliche Vermehrung stattfinden. Natürlich bleibt nicht jeder Parasit bei seiner Jugendliebe- so manch einer besetzt auch Nebenwirte, Zufallswirte, Gelegenheitswirte oder gar Fehlwirte.

Aber kommen wir zurück zu Plasmodium. Dieser lebt sich nicht so wild aus wie andere seiner Genossen sondern wechselt zwischen seinem Endwirt, der Anophelesmücke und seinem Zwischenwirt, dem Menschen.

Der Lebenszyklus des Parasiten Plasmodium

Die Mücke nimmt den Parasiten von einem malariainfizierten Menschen als Gametozyten auf. Gametozyten sind geschlechtliche Formen des Parasiten, man kann in dem Stadium also zwischen männlichen (Mikrogametozyten) und weiblichen (Makrogametozyten) unterscheiden. Diese beiden verschmelzen miteinander zu einer Ookinete, einer hüllenlosen Eizelle. Die Ookinete entwickelt sich zur Oozyste, welche sich in die Magen- und Darmwand der Mücke einlagert. In ihr entwickeln sich die Sporozoiten.

Mit der Blutmahlzeit der Mücke, dem Mückenstich, werden die Sporozyten über den Speichel der Mücke auf den Menschen übertragen. Sie wandern schnurstracks in die Leber, wo sie sich in die Leberzellen einnisten. Dort reifen sie unter immenser Zellteilung zu den Leberschizonten heran, aus welchen bis zu 30 000 Merozyten in die Blutbahn entlassen werden. Manche Vertreter der Gattung Plasmodium (P. vivax und P. ovale) können in der Leber persistieren und von dort aus immer wieder freigegeben werden ohne dass zuvor eine Neuinfektion stattgefunden hat.

Die aus der Leber entlassenen Merozyten nisten sich nun in die roten Blutkörperchen des Menschen ein und reifen dort zum Trophozyten. Dieser kann nun zum einen Schizonten ausbilden und in die Blutbahn entlassen oder zu Gametozyten heranreifen, welche bei dem nächsten Mückenstich wieder in die Mücke aufgenommen werden, so dass der Zyklus erneut beginnt.

Der Parasit Plasmodium lebt also in einem Zyklus in welchem er gleich zwei verschiedene Opfer geschädigt zurück lässt. Denn auch wenn die psychologische Komponente bei der Mücke fraglich ist, so erleidet sie, wie auch der Mensch körperliche Einschränkungen durch die Infektion.

Literaturquellen

1  Siciliano, G. et al. Enlightening the malaria parasite life cycle: bioluminescent Plasmodium in fundamental and applied research. Front. Microbiol. 6 391 (2015)

2  U. S. Centers for Disease Control and Prevention: CDC – Malaria Parasites – Biology (2015), URL: https://www.cdc.gov/malaria/about/biology/index.html (Stand 07.04.2017)

3  Matthias Giger: Glossar zu Malaria (1999) in Malaria, URL:         http://www.gigers.com/matthias/malaria/glossar.htm#G (Stand 07.04.2017)

Veröffentlicht von

Dr. Anja Rüther testet an der Monash University in Melbourne spektroskopische Methoden zur Diagnose von Infektionskrankheiten, insbesondere Malaria. Ihre Forschung bringt sie in die entlegensten Ecken Südostasiens, wo sie Proben von Malariapatienten mit Infrarotspektroskopie untersucht. Nach dem Pharmaziestudium in Berlin und Innsbruck hat sie in pharmazeutischer Chemie in Freiburg promoviert. Während ihrer Promotion hat sie chiroptische Spektroskopiemethoden zur Untersuchung dynamischer Systeme verwendet.

6 Kommentare Schreibe einen Kommentar

    • Auf diese Fragen könnte ich natürlich seitenlang antworten… Aber ich versuche es mal in kurze Worte zu fassen:

      Mit Infrarotspektroskopie wird generell die chemische Zusammensetzung einer Probe nachgewiesen. Dies basiert auf der unterschiedlich starken Absorption des infraroten Lichts durch die verschiedenen Moleküle in der Probe.
      Die chemische Zusammensetzung zwischen Malaria-infizierten und nicht infizierten Blutproben unterscheidet sich zum einen in ihrer Lipid- und Proteinkomposition und zum anderen durch das Auftauchen des Malariapigments Hemozoin in den infizierten Proben. Hemozoin zeigt eine charakteristische Absorption im Infrarotspektrum.

      Bei der chiroptischen Spektroskopie wird zirkular polarisiertes Licht verwendet. Dies wird durch ein spezielles Bauteil im Spektrometer (dem Photoelastischen Modulator) aus linear polarisiertem Licht gewonnen. Chiroptische Spektroskopie ermöglicht Rückschlüsse über die dreidimensionale Struktur der Probe.

  1. Plasmodium, Mensch und Mücke bilden also die Eckpunkte eines asymmetrischen Dreiecks und da nur Menschen, Schimpansen, Gorillas und einige andere Primaten Zwischenwirte der Plasmodien sind, heisst das wohl, dass es Plasmodien in ihren heutigen Formen erst gibt, seit es höhere Primaten gibt. Das sind allerdings bereits einige Millionen Jahre, ein Zeitraum der die gesamte Menscheitsgeschichte umfasst und bis vor kurzem nur gerade die im hohen Norden und Süden Lebenden verschonte. Isländer oder Schweden hatten vor ein paar Jahrhunderten wohl mit vielen Problemen zu kämpfen – nicht aber mit der Malaria. Deutschland dagegen hatte noch vor 70 Jahren ebenfalls endemische Malariagebiete. Impfstoffe, die gerade entwickelt werden, scheinen Kinder vor Ansteckung teilweise zu schützen. Jedenfalls gibt es heute durchaus Methoden, Malaria zurückzudrängen und zu diesen Methoden gehören nicht nur Insektensprays und Netze.

  2. Pingback:Licht ins Dunkel der Infektionskrankheiten 1: Infrarotspektroskopie zur Malariadiagnose » Parasitengeflüster » SciLogs - Wissenschaftsblogs

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