Etwa ein Drittel der Menschheit beherbergt einen verborgenen Parasiten im Gehirn. Lange Zeit wurde er als inaktiv angesehen, doch jetzt wurde entdeckt, dass er eine unerwartete und strukturierte Aktivität aufweist.
Ein Team der University of California, Riverside, hat Ergebnisse in
Nature Communications veröffentlicht. Ihre Arbeit zeigt, dass Toxoplasma gondii, der Erreger der Toxoplasmose, eine viel ausgefeiltere biologische Organisation besitzt als bisher angenommen.
Bisher wurden die vom Parasiten gebildeten Zysten als homogene, ruhende Reservoire dargestellt. Mithilfe von Einzelzell-Analysemethoden identifizierten die Forscher jedoch mehrere verschiedene Subtypen innerhalb jeder Zyste. Emma Wilson, Professorin für biomedizinische Wissenschaften, vergleicht diese Strukturen mit aktiven Zentren, in denen verschiedene Parasiten spezifische Rollen für das Überleben oder die Verbreitung spielen.
Diese Zysten entwickeln sich hauptsächlich in Neuronen und Muskelgewebe und können einen Durchmesser von bis zu 80 Mikrometern erreichen. Sie enthalten Hunderte von Parasiten, sogenannte Bradyzotien, die etwa fünf Mikrometer groß sind. Der Verzehr von unzureichend gegartem Fleisch, das diese enthalten kann, ist ein häufiger Infektionsweg beim Menschen.
Diese interne Vielfalt der Zysten spielt eine entscheidende Rolle für die Persistenz der Infektion und die Übertragung der Krankheit. Wenn das Immunsystem geschwächt ist, können sich bestimmte Subtypen zu aggressiven Formen reaktivieren und neurologische oder okuläre Schäden verursachen.
Die Studie überwand technische Hindernisse, indem sie ein Mausmodell verwendete, das der natürlichen Infektion nahekommt. Mäuse, die natürliche Zwischenwirte sind, sammeln viele Zysten im Gehirn an. Durch ihre Isolierung und individuelle Analyse der Parasiten erhielten die Wissenschaftler einen detaillierten Einblick in die chronische Infektion in lebendem Gewebe, was zuvor schwierig war.
Diese Entdeckungen lenken die Forschung nun auf präzisere therapeutische Ziele. Durch die Identifizierung der Subtypen, die am ehesten zu einer Reaktivierung neigen, können Behandlungen entwickelt werden, die spezifisch auf die Zysten abzielen. Dies bietet Hoffnung auf ein besseres Management der Toxoplasmose, insbesondere in Risikofällen wie Infektionen während der Schwangerschaft.
Der Lebenszyklus von Toxoplasma gondii
Dieser Parasit durchläuft einen Zyklus, der mehrere Wirte einbezieht. Katzen, die Endwirte sind, scheiden Oozysten mit ihrem Kot aus, die Boden oder Wasser kontaminieren. Menschen und andere Tiere wie Mäuse, die Zwischenwirte sind, infizieren sich durch die Aufnahme dieser Oozysten oder durch den Verzehr von Fleisch, das Zysten enthält.
Einmal im Inneren, dringt der Parasit in Zellen ein und vermehrt sich schnell in Form von Tachyzoiten. Er bewegt sich über den Blutkreislauf im Körper und kann verschiedene Organe wie das Gehirn oder die Muskeln erreichen. Diese Phase entspricht der akuten Infektion, die bei gesunden Menschen oft asymptomatisch verläuft.
Um dem Immunsystem zu entgehen, verwandeln sich Tachyzoiten in Bradyzotien und bilden Zysten im Gewebe. Diese Strukturen ermöglichen es dem Parasiten, lebenslang zu persistieren, wobei sie normalerweise inaktiv bleiben. Der Zyklus schließt sich, wenn infizierte Zwischenwirte von Katzen gefressen werden, was dem Parasiten eine sexuelle Vermehrung ermöglicht.
Dieses Wissen über den Zyklus erklärt, warum Toxoplasma so weit verbreitet und schwer auszurotten ist. Die Zysten gewährleisten seine Übertragung zwischen den Arten und seine Resistenz gegenüber Behandlungen, was ihn zu einem wichtigen Thema für die öffentliche Gesundheit macht.
Quelle: Nature Communications