pte19980625007 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Mit Unkrautmitteln Malaria bekämpfen

Neue Wege in der Behandlung von Sekundärinfektionen


Chicago (pte007/25.06.1998/09:33) Im Kampf gegen Malaria http://www.malaria.org/ und einige weitere Krankheiten kommt Hilfe von unerwarteter Seite. Die leidbringenden Parasiten . http://www.nd.edu/~mmccrack/ stellen nämlich einige chemische Substanzen, die sie dringend benötigen, auf dem gleichen Stoffwechselweg her wie Pflanzen. Menschen nehmen die Substanzen dagegen über die Nahrung auf. Darum schaden Medikamente und Pflanzenschutzmittel, die gezielt den betreffenden Stoffwechselweg blockieren, auch nur dem Parasiten - nicht dem Patienten. Die Erreger von Malaria, Toxoplasmose und Cryptosporidiose gehören alle zur Gruppe der Apicomplexa.

Auch wenn es seltsam klingen mag, ist die neue Waffe gegen die Apicomplexa ein gewöhnliches Herbizid. Rima McLeod vom Michael Reese Hospital and Medical Center und der University of Chicago hat mit ihren Kollegen herausgefunden, daß die Parasiten über einen biochemischen Stoffwechselweg verfügen, der bei Mikroorganismen und Pflanzen weit verbreitet ist, bei Säugetieren - und vor allem Menschen - aber nicht vorkommt. Der sogenannte Shikimatweg http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/d19/26.htm liefert nach Meinung der Wissenschaftler gut geeignete Ziele für therapeutische Stoffe.

Die Forscher vermuteten zum ersten Mal, daß der Shikimatweg in den Parasiten vorkommt, als sie erkannten, daß diese in bestimmten Phasen ihres Lebenszyklus Strukturen besaßen, die den Plastiden http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/d23/23a.htm von Pflanzen sehr ähneln. In diesen laufen viele biochemische Vorgänge ab, bei denen zum Beispiel Stärke, Lipide, Folsäure http://www.lifeline.de/roche/1/1/6/31.htm und Aminosäuren synthetisiert werden. Beim Shikimatweg werden Vorstufen für Folsäure und einige wichtige Aminosäuren http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/d19/19e.htm#22 hergestellt, und er sollte daher in den Plastiden-artigen Strukturen der Apicomplexa lokalisiert sein.

Menschen nehmen die essentiellen Substanzen mit der Nahrung auf, doch Pflanzen und Mikroorganismen müssen sie selbst produzieren. Sie könnten daher sterben, wenn eines der Enzyme blockiert wird, welche die Reaktionen des Shikimatweges blockieren. Das verbreitete Pflanzenschutzmittel Glyphosat hemmt eines der Enzyme http://www.hort.purdue.edu/rhodcv/hort640c/aromat/ar00007.htm . In Versuchen mit Laborkulturen konnten McLeod und ihre Kollegen zeigen, daß Glyphosat so das Wachstum des Malariaerregers Plasmodium falciparum http://martin.parasitology.mcgill.ca/jimspage/biol/PLASMOD.HTM von Toxoplasma gondii http://www.nd.edu/~mmccrack/toxo1.html (dem Verursacher der Toxoplasmose) und von Cryptosporidium parvum http://www.nd.edu/~mmccrack/crypto1.html der die Durchfallerkrankung Cryptosporidiose hervorruft, verlangsamte. Unglücklicherweise wirkte Glyphosat nicht direkt tödlich auf die Parasiten, so daß eine zusätzliche Behandlung notwendig ist.

Um herauszufinden, welches der Produkte des Shikimatweges http://www.expasy.ch/cgi-bin/show_image?D3&right am wichtigsten für die Krankheitserreger ist, haben die Wissenschaftler die Kulturen mit Glyphosat behandelt und ihnen jeweils eine Aminosäure oder Folsäure zugesetzt. Auf diese Weise stellte sich heraus, daß die Mikroorganismen sehr empfindlich auf einen Mangel an Folsäure reagieren. Daher kombinierten die Forscher im nächsten Experiment das Herbizid mit einem konventionellen Mittel gegen Folsäure. Wie erwartet, wirkte diese Kombination in Versuchen an Toxoplasma gondii besser als ein einzelnes Präparat.

Auch für die anderen Enzyme des Shikimatweges in Toxoplasma gondii und Plasmodium falciparum http://www.nd.edu/~mmccrack/plasmo.html haben McLeod und ihre Mitarbeiter wirksame Hemmstoffe gefunden, und sie suchen noch nach weiteren Behandlungs Kombinationen. Außerdem haben sie die genetische Sequenz eines der Enzyme entschlüsselt und so die Grundlage für speziell angepaßte Wirkstoffe geschaffen. Da alle Erreger dieser Krankheiten den Shikimatweg benutzen, besteht nun Hoffnung auf eine breit wirkende Behandlung vieler Sekundärinfektionen. (Nature, Spektrum der Wissenschaft)

(Ende)
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