Stoffwechselbalance zwischen Moskitos und Malariaparasiten

Eine hungrige Mücke ist kein guter Wirt für Malariaparasiten. Das Forscherteam um Elena Levashina am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin konnte zeigen, dass sowohl Moskitos als auch die Parasiten die gleichen Ressourcen für ihre Vermehrung nutzen. Moskitos benötigen Blut für die Eientwicklung. Mit der Blutmahlzeit gelangen die Parasiten in die Moskitos. Dort vermehren und entwickeln sie sich und ziehen dafür die Energie aus den Nährstoffressourcen der Moskitos. Wenn allerdings die Moskitos ihre Ressourcen hauptsächlich selbst für die Entwicklung der Eier benötigen, bleibt für die Parasiten nur wenig übrig. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Dauer des Nährstoffverbrauchs während der Eientwicklung entscheidend für die Entwicklung der Parasiten ist. Diese Erkenntnis könnte die Frage beantworten, warum einige Moskitoarten Malariaparasiten besser übertragen können als andere. Die Ergebnisse wurden nun in Nature Communications veröffentlicht.

Weibliche Mücken stechen Menschen, um Nährstoffe für die eigene Eiproduktion zu sichern. Die Blutmahlzeit liefert nicht nur die Nährstoffe für die Eiproduktion, sondern macht Moskitos zu gefährlichen Überträgern von Infektionskrankheiten. Durch Blut übertragbare Krankheitserreger wie die Erreger der Malaria nutzen das Beißverhalten der Moskitos. Denn Erreger aus dem Blut der Gestochenen können mit dem nächsten Stich auf das nächste Individuum übertragen werden.

Mit dem Blut werden oft nur wenige Malariaparasiten aufgenommen. Um die Chancen zu erhöhen, auf einen neuen Menschen übertragen zu werden, vermehren sich die Parasiten im Moskito. Dabei bedienen sich die Parasiten bei ihrem Wirt, um an die notwendigen Fette, Zucker und Aminosäuren heranzukommen. Die Moskitos verbrauchen jedoch die meisten Nährstoffe für ihre eigene Vermehrung. Für die Parasiten ist es wichtig, dass die Mücke ihren Nährstoffspeicher damit nicht erschöpft. In einer früheren Publikation zeigten Elena Levashina und ihr Team, dass Malariaparasiten hauptsächlich die überschüssigen Nährstoffe der Moskitos nutzen, nachdem diese ihren eigenen Fortpflanzungszyklus abgeschlossen hatten.

In der aktuellen Arbeit haben die Wissenschaftler nun genauer untersucht, was mit den Parasiten passiert, wenn die Moskitos mit der Eiproduktion ihre Ressourcen erschöpfen. Es gelang ihnen einen entscheidenden Steuerungsfaktor zu identifizieren: Mikro-RNA-276 (miR-276). Diese Mikro-RNA reguliert, wie lange ein Moskito an den eigenen Reserven zehrt, wie viel also für die Parasiten übrigbleibt. Um den Effekt nachzuweisen, haben die Wissenschaftler miR-276 künstlich deaktiviert. Damit wurde die Eiproduktion und entsprechend der Nährstoffabbau verlängert. Dies führte zu einer erhöhten Fruchtbarkeit der Moskitos, schadete aber gleichzeitig der Entwicklung des Malariaparasiten. Entwickeln sich die Parasiten schlechter, werden auch potenziell weniger Parasiten beim nächsten Stich übertragen.

Bislang ist nur wenig darüber bekannt, welche Faktoren die Übertragung von Malariaparasiten beeinflussen. "Unsere Untersuchungen zur Verbindung zwischen Moskitostoffwechsel und Parasitenentwicklung geben einen entscheidenden Hinweis darauf, warum manche Moskitos mehr Parasiten übertragen als andere. Diese Informationen sind wichtig für den Kampf gegen Malaria" so Lena Lampe, Erstautorin der Studie. Der Stoffwechsel der Moskitos könnte somit einen vielversprechenden Angriffspunkt für Maßnahmen gegen Malaria darstellen.