Forscher sind auf ein natürlich im Mückendarm vorkommendes Bakterium gestoßen, das das Wachstum des Parasiten hemmt, der die tödlichste Form von Malaria verursacht. Es ist unwahrscheinlich, dass das Bakterium eine Resistenz entwickelt, und es könnte daher leicht in die Wildnis eingeführt werden, um bestehende Strategien zur Malariaausrottung zu ergänzen.
Malaria, eine durch Mücken übertragene Krankheit, wird durch fünf einzellige Parasiten verursacht, von denen Plasmodium falciparum der tödlichste und am weitesten verbreitete Parasit auf dem afrikanischen Kontinent ist. Im Gegensatz zu anderen Protozoen infiziert P. falciparum alle Arten roter Blutkörperchen, von unreifen jungen Zellen bis hin zu alten Zellen. Unbehandelt kann die Malaria Plasmodium falciparum einen schweren Verlauf nehmen und innerhalb von 24 Stunden zum Tod führen.
Die Auswirkungen von Malaria sind allgemein bekannt, es wurden jedoch kaum Fortschritte bei der Reduzierung der Malaria-Todesfälle erzielt. Laut dem neuesten Bericht der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wird es im Jahr 2022 249 Millionen Malariafälle geben, verglichen mit 244 Millionen Fällen im Jahr 2021. Jetzt sind Forscher auf ein Bakterium gestoßen, das verhindert, dass sich der Parasit Plasmodium falciparum in den Malaria übertragenden weiblichen Mücken entwickelt.
Im Rahmen der Forschung von GlaxoSmithKline (GSK) zur Entwicklung neuer Medikamente stellten Forscher, die eine Gruppe von Mücken untersuchten, fest, dass es immer schwieriger wurde, sie mit Plasmodium falciparum zu infizieren. Durch einen genaueren Blick auf Mücken und ihre Brutumgebung stellten sie fest, dass die Insekten einen Stamm symbiotischer Bakterien namens Delftiasuruhatensis TC1 in sich tragen, der das Wachstum von Protozoen im Darm der Mücke verlangsamt, wo sie sich normalerweise entwickeln, bevor sie zu den Speicheldrüsen wandern.
Um die Möglichkeit zu untersuchen, die Ausbreitung von Plasmodium bei anderen Mücken zu verhindern, führten die Forscher Laborexperimente durch, bei denen weiblichen Mücken Blut verabreicht wurde, das D. tsuruhatensis TC1 enthielt, ein Bakterium, das normalerweise in geringer Zahl im Mückendarm vorkommt. Während des Experiments stieg die Menge an TC1 um etwa das Hundertfache an und wurde bei allen Mücken beobachtet. Nach der Einnahme wird die Oozystenbildung von P. falciparum um bis zu 73 % gehemmt und die Entwicklung stoppt für mindestens 16 Tage und möglicherweise lebenslang. Auch die Infektiosität ist stark reduziert und nur 33 % der Mäuse infizierten sich mit Plasmodium, nachdem sie von einer Mücke gebissen wurden, die das Bakterium in sich trug.
Das Vorhandensein von D.tsuruhatensisTC1 hatte keinen Einfluss auf die Lebensdauer der Insekten selbst; sie produzierten immer noch die gleiche Anzahl Eier. Es hat auch keinen signifikanten Einfluss auf ihre Blutsaugfähigkeit. Wenn sich mit D.tsuruhatensisTC1 infizierte Mücken von Blut ernähren, werden die Bakterien nicht in die Futternäpfe abgegeben, was darauf hindeutet, dass D.tsuruhatensisTC1 auch nicht durch Bisse auf den Menschen übertragen wird.
Die molekulare Analyse ergab, dass die Wirkung des Bakteriums auf der Produktion eines aktiven Moleküls namens Harmane beruhte, das den Forschern zufolge über die äußere Oberfläche (Kutikula) des Insekts absorbiert und verdaut werden konnte.
Feldstudien in Burkina Faso, Westafrika, zeigten, dass Mücken, die das Bakterium aus der Wildnis erhielten, genauso gut oder sogar effizienter von D. tsuruhatensis TC1 besiedelt wurden als im Labor gezüchtete Mücken. Feldstudien in Kombination mit mathematischen Modellen zeigen, dass D.tsuruhatensisTC1 das Potenzial hat, in Verbindung mit bestehenden Strategien zur Verbesserung der Bemühungen zur Malariaausrottung eingesetzt zu werden. Da das Bakterium außerdem nicht gentechnisch verändert wurde und Teil des normalen Mikrobioms der Mücke ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Insekten dagegen resistent werden.
Alfonso Mendoza-Losana, einer der Mitautoren der Studie, sagte: „Die Entdeckung eines Bakteriums, das die Entwicklung des Parasitenstadiums bei Mücken blockiert, ohne die Mücke zu beeinträchtigen, stellt einen neuen Ansatz dar, da es für Mücken nicht schädlich ist und daher die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzentwicklung gering ist. Darüber hinaus handelt es sich um ein gentechnikfreies Bakterium, das schnell ins Feld eingeführt werden kann.“ "
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht.