Malaria

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Malaria

Es ist nur ein Stich, aber ein Stich, der tödlich enden kann. Jahr für Jahr werden weltweit Millionen Menschen mit Malaria infiziert, mehrere Hunderttausend von ihnen sterben an den Folgen der Infektion. Sie leben meistens in den besonders gefährdeten Gebieten rund um den Äquator. Überträger der Krankheit sind weibliche Anopheles-Mücken. Mit einem einzigen Stich können sie den Menschen mit dem gefährlichen Malaria-Erreger infizieren.

Der Malaria-Erreger

Nicht die Mücke ist der Erreger der Krankheit, sondern ein winziger einzelliger Parasit, das so genannte Plasmodium. Es gibt verschiedene Arten von Malaria, die von unterschiedlichen Plasmodien verursacht werden. Die gefährlichste von ihnen ist die Malaria tropica, hervorgerufen durch das Plasmodium falciparum.Wer mit Malaria tropica infiziert wird, leidet zunächst an Kopf- oder Gliederschmerzen und bekommt unregelmäßige Fieberschübe.

Hat sich das Plasmodium falciparum erst einmal im menschlichen Körper ausgebreitet, kann es die roten Blutkörperchen befallen. Blutarmut und schwere Organschäden können die Folge sein. Etwa zehn Prozent der Infizierten sterben, wenn sie nicht behandelt werden.

Großaufnahme eines Fieberthermometers, das 39 Grad anzeigt.

Eine Infektion löst Fieberschübe aus

Fast genauso weit verbreitet wie die Malaria tropica ist die Malaria tertiana, hervorgerufen durch das Plasmodium vivax oder das Plasmodium ovale. Benannt wurde sie nach der Häufigkeit der Fieberschübe, die an jedem dritten Tag auftreten. Die regelmäßigen Fieberschübe werden zumeist von einem starken Schüttelfrost begleitet. Anders als die Malaria tropica verläuft die Malaria tertiana aber nur selten tödlich. Beide Malaria-Arten sorgen zusammen für 90 Prozent aller Malaria-Erkrankungen.

Ein Leben in zwei Wirten

Die Malaria-Parasiten benötigen zwei Wirte, um zu überleben: die Mücke als Hauptwirt und den Menschen als Zwischenwirt. Im Laufe dieser Entwicklung ändern sie ständig ihre Form. Jeder der Wirte ermöglicht ihnen ein neues Lebensstadium. Um einen Menschen infizieren zu können, muss die Mücke vorher selber infiziert worden sein. Das passiert wiederum durch den Stich an einem infizierten Menschen.

Rote Blutzellen mit dem Erreger Plasmodium falciparum unter dem Elektronenmikroskop. Die Erreger sind als lila-blaue Verfärbungen zu erkennen.

Der Erreger: Plasmodium falciparum

Ein ewiger Kreislauf - wird er nicht unterbrochen, vermehrt sich die Krankheit automatisch. Ideale Bedingungen sind für die Parasiten dort gegeben, wo viele Mücken leben und wo viele Menschen keine Malariatherapie erhalten. Doch es ist ein komplizierter Kreislauf, der es den Forschern nicht einfach macht, ein Gegenmittel gegen die Malaria zu entwickeln.

Die Anopheles-Mücke

Nicht jede Mücke kann den Malaria-Erreger übertragen. Nur bestimmte Anopheles-Arten sind dazu in der Lage. Anopheles ist das griechische Wort für "unnütz" und "schädlich". Die Anopheles gambiae ist eine besonders schädliche Mücke, denn sie überträgt die tödliche Malaria tropica in Afrika. Anopheles-Mücken leben nicht lange, doch in ihrer kurzen Lebensspanne können sie je nach Art Hunderte bis Tausende von Eiern ablegen. Dazu brauchen sie vor allem stehende Gewässer. In Seen, Sümpfen, Pfützen oder anderen kleinen Wasserflächen legen sie ihre Eier ab, die sich innerhalb von wenigen Tagen zu neuen Mücken entwickeln.

Nahaufnahme einer Anopheles-Mücke.

Kleines Insekt, große Wirkung

Um ihre Eier zu ernähren, benötigen die weiblichen Mücken Blut. Nur die Weibchen ernähren sich vom Blut der Menschen und deshalb sind auch nur sie gefährlich. Sticht ein infiziertes Anopheles-Weibchen einen Menschen, dann gelangen die Erreger, die Plasmodien in Form von einkernigen Sichelkeimen (Sporozoiten), in die Blutbahn des Menschen. Der Mensch spürt nur das Jucken eines Mückenstichs, aber in seinem Körper findet schon bald die ungeschlechtliche Vermehrung der Erreger statt.

Die Entwicklung im Menschen

Innerhalb von nur 20 Minuten haben die Sporozoiten ihren Weg zur Leber gefunden. Dort nisten sie sich zunächst in den Leberzellen des Menschen ein. Hier ändern sie das erste Mal ihre Form: Die einkernigen Sichelkeime, die Sporozoiten, wachsen zu vielkernigen Gebilden (Schizonten) heran. Nach nur wenigen Tagen spalten sich diese Gebilde in viele einkörnige Teilsprösslinge. Merozoiten nennt man die Erreger in dieser Form des Stadiums.

Die ungeschlechtliche Vermehrung hat begonnen. Viele Merozoiten dringen jetzt ins Blut und von dort in die roten Blutkörperchen. Hier verwandelt sich der Erreger ständig neu. Die Merozoiten entwickeln sich wieder zu Sporozoiten, die jetzt nicht in den Leberzellen, sondern in den roten Blutkörperchen zu vielkernigen Gebilden heranwachsen, die wiederum in viele Merozoiten zerfallen. Dabei platzen die roten Blutkörperchen. Die neuen Merozoiten gelangen wieder in die Blutbahn, von dort wieder in die roten Blutkörperchen und so weiter. Eine Kettenreaktion.

Jetzt erst zeigen sich auch die ersten Krankheitssymptome. Der infizierte Mensch bekommt Fieberschübe - je nachdem mit welchem Erreger er befallen wurde, dauert die Entwicklung des Erregers in den roten Blutkörperchen unterschiedlich lange. Beim Plasmodium vivax und beim Plasmodium ovale benötigen die Erreger 48 Stunden, um heranzureifen. Entsprechend wird der Patient alle 48 Stunden einen Fieberschub bekommen. Diese beiden Erreger weisen noch eine andere Besonderheit auf. Bei ihnen gelangen nicht alle Schizonten aus der Leber in die Blutbahn. Manchmal dauert es Jahre, bis sie sich auf den Weg machen. Das hat zur Folge, dass die infizierten Menschen die für die Malaria tertiana typischen Rückfälle bekommen.

Animierte Grafik eines roten Blutkörperchens, in dem kleinere weiße Zellen eingeschlossen sind.

Die Parasiten befallen die roten Blutkörperchen

Wird der Patient nach den ersten Fieberschüben nicht behandelt, geht die Entwicklung der Plasmodien weiter. Die meisten von ihnen bleiben als Merozoiten in der Blutbahn und vermehren sich weiter. Die Folge: Die Organe können nicht mehr richtig mit Sauerstoff versorgt werden, sie versagen oder der Patient fällt ins Koma. Jeder zehnte stirbt. Doch nicht alle Merozoiten bleiben in der Blutbahn. Einige wenige verwandeln sich erneut. Sie bilden die ersten Formen der geschlechtlichen Entwicklung aus: Geschlechtszellen, die männlichen und weiblichen Gametozyten.

Die Entwicklung in der Mücke

Sticht eine nicht infizierte Anopheles-Mücke jetzt einen infizierten Menschen, nimmt sie mit ihrer Blutmahlzeit den Erreger in Form der männlichen und weiblichen Gametozyten auf. Im Darm der Mücke entwickeln sich die Gametozyten zu unbeweglichen Gameten. Der männliche Gamet befruchtet den weiblichen Gameten. Der Parasit streckt sich würmchenartig und wandelt sich in eine bewegliche Zelle, die man nun Ookinet nennt.

Nach vielen Zellteilungen entwickelt sich dieser Ookinet zu einer Eikugel, der Oocyste. In dieser Eikugel entstehen nun wieder neue Sporozoiten. Der Kreislauf kann von vorne beginnen: Bekommt die Mücke jetzt wieder Hunger auf Blut und sticht einen Menschen, dann überträgt sie mit ihrem Speichel den Erreger in Form der Sporozoiten wieder auf den Menschen.

Animierte Grafik einer großen, weißen Zelle, auf die zwei wurmartige, gelbe Gebilde zuschwimmen.

Männliche Gameten befruchten eine weibliche Zelle

Damit die Entwicklung des Parasiten in der Mücke problemlos vonstatten gehen kann, braucht er relativ hohe Temperaturen. Je wärmer, desto schneller entwickelt er sich. Für das Plasmodium vivax etwa gilt: Bei Temperaturen unter 15 Grad Celsius vermehrt sich der Malaria-Erreger überhaupt nicht, bei 20 Grad entwickelt er sich innerhalb von 16 Tagen, bei 28 Grad dauert die Fortpflanzung nur eine Woche.

Das Immunsystem kommt nicht hinterher

Die Verwandlungstaktik der Plasmodien macht es dem Immunsystem des Menschen schwer, rechtzeitig zu reagieren. Kaum haben sich Antikörper gegen eine Form des Parasiten gebildet, ändert er sein Aussehen. Hat sich das Immunsystem nach einiger Zeit auf die veränderte Variante eingestellt, beginnt das Spiel von neuem. Wer also nicht ständig in Malaria-Gebieten lebt und mit den Parasiten nicht häufiger in Kontakt kommt, hat kaum eine Chance, ausreichende Abwehrkräfte aufzubauen.

Das gilt vor allem für Touristen, die in Risikogebieten hochgradig gefährdet sind, und für Kinder, denn bis zum Alter von fünf Jahren sind sie noch nicht in der Lage, Abwehrstoffe aufzubauen. Wer als Erwachsener in den Tropen in einem Malaria-Gebiet lebt, hat in den meisten Fällen Abwehrstoffe aufgebaut. Damit diese wirken, muss er allerdings in gewissen Abständen erneut von einer infizierten Mücke gestochen werden. Nach etwa einem Jahr erlischt die so erworbene Immunität.

Malaria-Prophylaxe

Noch gibt es keine Impfung gegen die Malaria, aber seit einigen Jahren wird verstärkt daran geforscht.  Die einzelnen Ansätze richten sich gegen verschiedene Stadien der Parasiten im Menschen. So versucht man, Impfstoffe gegen die Sporozoiten zu entwickeln, damit diese nicht in die Leberzellen eindringen oder sich dort vermehren können. Erforscht werden auch Impfstoffe, die den Verlauf einer Malaria mildern sollen, indem sie die Merozoiten eindämmen.

Seit 2009 untersuchen mehrere afrikanische Kliniken die Wirksamkeit des Malaria-Impfstoffes RTS,S - mit Erfolg. Gerade bei kleinen Kindern lässt sich das Risiko, an einer schweren Form von Malaria zu erkranken, durch eine frühzeitige Impfung deutlich reduzieren. Zwar bietet der Impfstoff bisher keinen hundertprozentigen Schutz, dennoch kann er das Leben tausender Menschen retten. Das Pharmaunternehmen Glaxo Smith Kline hofft darauf, dass der Malaria-Impfstoff 2015 auf den Markt kommt.

Obwohl es einige vielversprechende Ansätze gibt, wird eine Impfung vielleicht nie ein Allheilmittel werden. Die Anpassungsfähigkeit der Parasiten bereitet auch den Medizinern Probleme. Daher forschen die Wissenschaftler auch an anderen Methoden, die Malaria einzudämmen. Ein Ziel ist der Überträger, die Mücke selbst. Die Vernichtung durch Insektizide wäre eine Methode, die jedoch auch kritisch zu betrachten ist.

Andere setzen bei den Parasiten an: In den USA versuchen Forscher, mit gentechnischen Methoden, die Mücken dahingehend zu verändern, dass die Parasiten sich nicht mehr in der Mücke weiterentwickeln können. Ein langwieriges Projekt; denn solcherart genmanipulierte Mücken müssten ja erst einmal freigelassen werden und die anderen Mücken vertreiben. Bis diese Forschungen Erfolge zeigen, ist es vor allem wichtig, neue preiswerte Medikamente zu entwickeln, die Brutplätze der Mücken zu verringern und den Einsatz von Moskitonetzen selbstverständlich werden zu lassen.

Autor/in: Sine Maier-Bode

Stand: 23.06.2014, 13:00