Durch Malaria-Infektionen attraktiver für Mücken

Infektionen mit dem Malaria-Erreger wirken anziehend auf Mücken

01.07.2014

Eine Infektion mit dem Malaria-Erreger hat Einfluss auf die Duftnote des Wirts und macht diesen hierdurch attraktiver für Mücken, so dass Ergebnis einer aktuellen Studie von Forschern der ETH Zürich (Schweiz) und der Pennsylvania State University (USA). Die Wissenschaftler haben die Auswirkungen der einzelligen Malaria-Parasiten auf das Duftprofil von Mäusen untersucht und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

Malaria wird durch die Anopheles-Mücken übertragen. Hervorgerufen wird die lebensbedrohliche Erkrankung dabei durch tierische Einzeller der Gattung Plasmodium, welche allerdings laut Aussage der Forscher ein Problem haben. Denn „um ihren Lebenszyklus zu vervollständigen, müssen sie zurück in eine Mücke gelangen.“ Nur wenn das Insekt ein bereits infiziertes Opfer sticht, kann es die Erreger in sich aufnehmen und der Lebenszyklus von vorne beginnen. Das Forscherteam um Studienleiter Mark Mescher hat nun nachgewiesen, dass der Erreger es jedoch „nicht dem Zufall überlässt, ob die Mücke das richtige Opfer findet.“ Durch Beeinflussung der charakteristischen Duftmarke des Wirts werde dieser für hungrige Mücken attraktiver.

Malaria-Erreger machen den Duft der Wirte für Mücken unwiderstehlich
Im Rahmen ihrer Studie hatten die Forscher zum Beispiel am Ende eines Windkanals, in dem Mücken platziert wurden, jeweils eine Kammer mit einer infizierten und einer nicht infizierten Maus angelegt. Sie beobachteten anschließend, für welche Kammer sich die Mücken vorzugsweise entschieden. Der Test wurde knapp anderthalb Monate täglich wiederholt und durch weitere Tests ergänzt. Dabei habe sich gezeigt, dass „für Mücken diejenigen infizierten Mäuse am unwiderstehlichsten waren, die eine hohe Konzentration von so genannten Gametocyten, den Geschlechtszellen der Plasmodien, in ihrem Blut aufwiesen“, berichtet die ETH Zürich. Entsprechend habe der Duft der infizierten Mäuse rund zwei bis drei Wochen nach der Infektion am stärksten auf die Mücken gewirkt. Saugen die Mücke die Gametocyten mit dem Blut auf, beginnen diese Geschlechtszellen im Mückendarm einen neuen Entwicklungszyklus, so dass bei dem nächsten Stich der Mücke die infektiösen Malaria-Parasiten übertragen werden können. Werden die Gametocyten nicht von einer Mücke aufgenommen, sterben sie ab und der Lebenszyklus der Malaria-Erreger wäre unterbrochen.

Verstärkte Bildung verschiedener Duftkomponenten
Die Forscher analysierten die Veränderungen des Duftprofils der Wirte mit Hilfe der Gaschromatografie und stellten dabei fest, dass „die Krankheitserreger nicht die Bildung spezifischer, einmaliger Duftkomponenten auszulösen.“ Vielmehr würden ohnehin vorhandene Duftkomponenten vermehrt gebildet. Mescher und Kollegen konnten nach eigenen Angaben „keine Komponenten finden, die nur bei infizierten Mäusen vorhanden waren.“ Lediglich der Pegel der Duftstoffe habe sich verändert. „Es scheint so, dass der Erreger die verstärkte Bildung von mehreren Duftkomponenten, welche die Mücken anziehen, auslöst“, erläutertet Consuelo De Moraes, Professorin für Biokommunikation und Ökologie an der ETH Zürich.

Malaria-Infektion prägt den Körpergeruch ein Leben lang
Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass es durchaus Sinn mache, wenn infizierte Wirte keine hochspezifischen Duftstoffe bilden, sondern das bekannte Duftprofil lediglich an bestimmten Stellen verstärken. Denn der Malariaerreger habe auch negative Effekte auf die Mücken und diese hätten „keinen Vorteil davon, wenn sie Infizierte stechen“, berichtet Studienleiter Mark Mescher. „Für den Erreger ist es deshalb sinnvoller, eine Duftmarke zu verstärken, von der Mücken ohnehin angezogen werden“, so Mescher weiter. Am meisten hat die Forscher nach eigenen Angaben jedoch überrascht, „dass die Malariainfektion den Körpergeruch während des gesamten Lebens prägt.“ Auch wenn infizierte Mäuse keine Symptome mehr hatten, zeigte ihre persönliche Duftnote an, dass sie den Erreger in sich trugen. Das Duftprofil in den verschiedenen Krankheitsstadien war jedoch durchaus unterschiedlich.

Hoffnung auf neue Diagnoseinstrumente
Zwar sind die gewonnenen Erkenntnisse nicht direkt auf menschliche Malariaerkrankungen übertragbar, doch deuten sie „darauf hin, dass vergleichbare Dufteffekte Mücken leichter zu infizierten Menschen führen“, schreiben die Forscher. Zudem hoffen die Wissenschaftler, dass ihre Erkenntnisse als Basis für „ein neues nicht-invasives Diagnoseinstrument“ dienen könnten. Ein solches „würde es wesentlich erleichtern, die Bevölkerung auf Malariainfektionen hin zu überprüfen“, berichten Mescher und Kollegen. Insbesondere könnten auf diese Weise auch „diejenigen Individuen entdeckt werden, die keine Symptome mehr zeigen, aber weiterhin als Reservoir und Überträger des Erregers auf die Mücke dienen.“ (fp)

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