Wissenschaftler zeigen, dass Milz und extrazelluläre Vesikel eine Schlüsselrolle bei kryptischen Malariainfektionen spielen

Aktuelle Forschungsarbeiten unter der Leitung von Carmen Fernández-Becerra und Hernando A del Portillo von ISGlobal und dem Deutschen Forschungsinstitut Trias i Pujol (IGTP) haben neue Erkenntnisse über die Rolle der Milz bei Malaria, insbesondere bei Infektionen durch Plasmodium vivax, geliefert.

Durch P. vivax verursachte Malaria ist mit fast 77 Millionen Fällen im Jahr 2022 weltweit weit verbreitet. Obwohl es in Katalonien und den meisten Teilen Europas keine anhaltende lokale Übertragung gibt, sind in endemischen Regionen wie Südostasien und Lateinamerika mehr als 2 Milliarden Menschen betroffen voraussichtlich betroffen sein. Menschen sind einem Übertragungsrisiko ausgesetzt.

Eine P. vivax-Infektion wird durch Mückenstiche übertragen. Nach der Infektion kann eine Person eine akute Infektion entwickeln, die mit Symptomen wie Fieber, Schüttelfrost, Schwitzen und Muskelschmerzen einhergeht, oder der Parasit kann in einem latenten Zustand verbleiben. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für die Diagnose und die weltweite Ausrottung der Krankheit dar, da bis zu 90 % der chronischen Infektionen asymptomatisch verlaufen und viele mit den aktuellen Diagnosemethoden nicht erkannt werden.

Um dieses Problem zu lösen, untersuchten Wissenschaftler der Gruppe Plasmodium vivax and Exosome Research (PvREX) am ISGlobal und am IGTP, wie es dem Parasiten gelingt, Immunreaktionen und herkömmliche Behandlungen zu verbergen und zu umgehen. Sie konzentrieren sich auf die Milz, die neueren Studien zufolge mehr als 95 % der Biomasse des Parasiten beherbergt.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Milz nicht nur alte und defekte rote Blutkörperchen herausfiltert, sondern auch als Versteck für mit Malaria infizierte rote Blutkörperchen dient. Darüber hinaus zeigten sie, dass extrazelluläre Vesikel (kleine Strukturen, die von infizierten Zellen abgesondert werden) diesen Versteckprozess erleichtern. Diese Vesikel fördern die Adhäsion infizierter Zellen an Milzzellen, ein entscheidender Mechanismus für das Überleben des Parasiten.

In Zusammenarbeit mit Forschern des Josep Carreras Leukämie-Forschungsinstituts, des Pasteur-Instituts von Kambodscha und der Mikrobiologischen und Biomedizinischen Forschungsgruppe der Universität Córdoba veröffentlichte das PvREX-Team unter der Leitung von Fernández-Becerra und del Portillo eine Studie in der Zeitschrift Grenzen der zellulären und infektiösen Mikrobiologie Dies liefert neue Details zu den zellulären Prozessen, die während einer P. vivax-Infektion ablaufen.

Mithilfe fortschrittlicher genetischer Techniken haben Forscher gezeigt, dass ein P. vivax-Gen, dessen Expression von der Milz abhängt, mit der Adhäsion des Parasiten an Milzzellen zusammenhängt. Diese Adhäsion wird durch die Anwesenheit extrazellulärer Vesikel aus dem Plasma infizierter Patienten verstärkt.

Durch die Analyse einzelner Zellen zeigten sie außerdem erstmals, dass extrazelluläre Vesikel Signale an Zellen in der Milz senden, um Proteine ​​zu exprimieren, die die Adhäsion von Parasiten erleichtern. „Diese Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten zur Identifizierung von Signalwegen, die durch extrazelluläre Vesikel in menschlichen Milzzellen induziert werden, ein entscheidender Schritt, um die Parasitenübertragung zu stoppen“, sagt del Portillo.

Chronische asymptomatische Infektionen stellen eine große Herausforderung für die Ausrottung der Malaria dar. Diese Studie liefert wertvolle Informationen darüber, wie sich Malariaparasiten in der menschlichen Milz verstecken, und unterstreicht, wie wichtig es ist, die Wechselwirkungen zwischen dem Parasiten und seinem Wirt zu verstehen. „Die Identifizierung dieser Wechselwirkungen ist für die Bekämpfung dieser globalen Gesundheitsherausforderung von entscheidender Bedeutung“, sagt Fernández-Becerra.