Malaria-Forscher: Mit Heisenberg-Stipendium nach Heidelberg

Für den einzelligen Malaria-Erreger Plasmodium falciparum sind die menschlichen roten Blutkörperchen (Erythrozyten) eine Zwischenstation ihres komplizierten Lebenszyklus. In den Blutzellen vermehren sich die Krankheitserreger massenhaft – was zu den typischen Fieberanfällen führt – und entwickeln sich weiter. „Die Parasiten setzen dabei über 400 eigene Eiweiße frei, die als Handwerker die Blutzellen umbauen. Wir wissen bislang nur wenig über diese Verbindungen“, berichtet Dr. Jude Przyborski, der seit 1. Oktober 2017 für drei Jahre als Arbeitsgruppenleiter in Heidelberg forscht, und zwar an der Abteilung Parasitologie unter Leitung von Prof. Dr. Michael Lanzer, Zentrum für Infektiologie, Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG finanziert den Forschungsaufenthalt des 43-Jährigen mit dem Heisenberg-Stipendium in Höhe von 180.000 Euro.

Mindestens eines dieser Parasiten-Eiweiße kommt direkt aus der molekularen Trickkiste und hilft dem Malaria-Erreger, der körpereigenen Immunabwehr zu entgehen: Das EMP1-Eiweiß und seine Varianten sorgen dafür, dass mit Plasmodium falciparum infizierte Zellen an der inneren Wand von Blutgefäßen haften. „Normalerweise werden rote Blutkörperchen zur Milz transportiert, wo kranke und überalterte Zellen aussortiert werden. Wir vermuten, dass die Parasiten in den Blutgefäßen festkleben, um sich dieser Kontrolle zu entziehen“, so Przyborski. Die in den feinen Blutgefäßen anhaftenden Erythrozyten können auf lebensgefährliche Weise die Sauerstoffversorgung blockieren und so dazu beitragen, dass mit Plasmodium falciparum Infizierte an der Malaria tropica sterben.

Klebehelfer blockieren, Malaria bekämpfen

Dr. Jude Przyborski interessiert sich unter anderem dafür, wie der vom Parasiten produzierte „Klebstoff“ EMP1 überhaupt an die Außenseite der Blutzellen gelangt, denn im Gegensatz zu anderen Zellen haben Erythrozyten kein eigenes Transportsystem, das der Parasit für seine Zwecke nutzen könnte. Hier kommt eine weitere Gruppe von Eiweißen ins Spiel: Die Gruppe der Chaperone – abgeleitet vom englischen Wort „Anstandsdamen“ – ist eigentlich dafür da, jungen Eiweißen zu einer korrekten Faltung ihrer Form zu verhelfen. „Wir vermuten, dass die Chaperone dem EMP1-Eiweiß helfen, sich so zu falten, dass es durch die Zellwand gelangen kann“, fasst Przyborski zusammen. „Studien anderer Wissenschaftler zeigten bereits, dass infizierte Zellen nicht mehr klebrig sind, wenn man manche diese Chaperone deaktiviert. Wenn wir die genauen molekularen Zusammenhänge kennen, könnte eine Hemmung der Helferproteine ein weiterer Therapieansatz gegen die Malaria tropica sein.“

Auf seinen Forschungsaufenthalt in Heidelberg freut sich Przyborski sehr: „Heidelberg ist in Deutschland ein einzigartiger Standort. Hier arbeiten weltbekannte Experten für Chaperone und für Malaria. Ich bin sicher, dass es eine gute Symbiose mit den anderen Arbeitsgruppen in der Abteilung Parasitologie geben wird, denn wir benutzen ähnliche Methoden und stellen uns ähnlichen Forschungsfragen.“ Für den Wissenschaftler ist der Umzug an den Neckar eigentlich eine Heimkehr: Er kam vor fast 20 Jahren aus Großbritannien nach Heidelberg und promovierte im Jahr 2004 bei Prof. Dr. Michael Lanzer, der in der Arbeit seines ehemaligen Doktoranden eine ideale Ergänzung zu den bereits bestehenden Arbeitsgruppen in der Abteilung Parasitologie sieht: „Während wir uns vor allem mit dem Zusammenspiel zwischen der infizierten Blutzelle und ihrem Wirt befassen, arbeitet Jude Przyborski auf zellulärer Ebene. Ich erwarte interessante Forschungsergebnisse, denn er hat bereits in der Vergangenheit gezeigt, dass er sehr talentiert ist und innovative Wege geht.“ Das Heisenberg Stipendium ist benannt nach Werner Heisenberg (1901–1976), der mit der Entwicklung der Unschärferelation die Physik revolutionierte.

Fakten zur Malaria

Nach Angaben der WHO erkrankten im Jahr 2015 rund 210 Millionen Menschen an Malaria, circa 430.000 starben daran. Betroffen sind vor allem Länder der Tropen und Subtropen, insbesondere afrikanische Staaten südlich der Sahara. Die Erreger, einzellige Parasiten der Gattung Plasmodium, werden von Stechmücken übertragen und befallen als erstes Leberzellen. Dort entwickeln sie sich zu einer aggressiven Form weiter, die in rote Blutzellen eindringt, sich dort massenhaft vermehrt und die Blutzellen zerstört. Dies verursacht die häufig lebensgefährlichen Symptome der Malaria: Fieber und Blutarmut bis hin zu Organversagen. Es wurden zwar inzwischen zahlreiche Medikamente zur Bekämpfung der Parasiten im Körper entwickelt, doch meistens entwickeln sich früher oder später Resistenzen. Impfstoffe sind in der Entwicklung, zur Zeit aber noch nicht auf dem Markt.

Kontakte
Dr. Jude Przyborski
Zentrum für Infektiologie, Parasitologie
Universitätsklinikum Heidelberg
E-Mail: jude.przyborski@med.uni-marburg.de
Internet: https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Malaria-9-Przyborski.143168.0.html?&L=1

Prof. Dr. Michael Lanzer
Zentrum für Infektiologie, Parasitologie
Universitätsklinikum Heidelberg
E-Mail: miriam.griesheimer@med.uni-heidelberg.de
Internet: www.klinikum.uni-heidelberg.de/Welcome.6568.0.html

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg: Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 13.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit fast 2.000 Betten werden jährlich rund 65.000 Patienten vollstationär, 56.000 mal Patienten teilstationär und mehr als 1.000.000 mal Patienten ambulant behandelt. Gemeinsam mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum und der Deutschen Krebshilfe hat das Universitätsklinikum Heidelberg das Nationale Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg etabliert, das führende onkologische Spitzenzentrum in Deutschland. Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. Derzeit studieren ca. 3.700 angehende Ärztinnen und Ärzte in Heidelberg.
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