Genf – Damit der Malaria-Parasit Plasmodium eine Wirtszelle kapern kann, benötigt er ein speziell darauf ausgelegtes Zellskelett. Forscher der Universität Genf haben nun eine ringförmige Proteinstruktur im Zytoskelett des Parasiten entdeckt, die dem Krankheitserreger offenbar genau dies ermöglichen könnte. Malaria ist eine der tödlichsten parasitären Krankheiten. Wüsste man, wie die einzelligen Parasiten die Wirtszellen durchdringen, ließen sich Angriffspunkte gegen die Ausbreitung des Krankheitserregers identifizieren.

Skelettumbau

Während ihrer Wechsel zwischen weiblichen Anopheles-Mücken und Menschen durchlaufen die Parasiten verschiedene Lebenszyklen, in denen sie ihr Zellskelett jeweils umbauen. Ein Team der Universität Genf warf nun einen detaillierten Blick auf das Zytoskelett im sogenannten Ookinetenstadium. In dieser wichtigen Entwicklungsphase wird im Mückenorganismus aus einer Plasmodium-Zygote ein länglicher, beweglicher Einzeller, der die Gewebeschichten des Mückendarms infiltriert, um dort später viele neue Sporozoiten hervorzubringen, die beim Stich in die menschliche Blutbahn geraten.

Bei ihren Analysen stützten sich die Forscher auf die sogenannte Expansionsmikroskopie. Dabei "bliesen" sie die biologischen Proben gleichsam auf, um den Parasiten, der fünfzig Mal kleiner ist als eine menschliche Zelle, genau unter die Lupe zu nehmen.

Ein Plasmodium im Ookinet-Stadium seiner Entwicklung, aufgenommen mit einem Expansionsmikroskop. Rechts oben vergrößert ist der Tubulin-Ring zu sehen.
Foto: UNIGE/Virginie Hamel

Tubulin als Zellöffner?

So entdeckten sie an dessen Spitze eine Ring-Struktur aus dem fadenförmigen Protein namens Tubulin, das einen Teil des Zellskeletts bildet. Laut den Forschenden ähnelt diese Struktur einem sogenannten Conoid, einer Organelle, die bei verwandten Parasiten, etwa den Toxoplasmen, an der Wirtszelle-Invasion beteiligt ist.

Allerdings erscheine der ringförmige Proteinfaden etwas anders und reduzierter zu sein als die gut beschriebenen Conoide von Toxoplasmen, sagte der Mathieu Brochet, Professor im Departement für Mikrobiologie und Molekularmedizin. Deshalb brauche es weitere Untersuchungen, um herauszufinden, ob dieser Rest-Conoid auch für die Zellinvasion des Malaria-Parasiten wichtig sei. (APA, red, 13.3.2021)