10.03.2009

Hormon steuert Entwicklung von Parasiten

Ein neu entdecktes Hormon ist dafür verantwortlich, ob eine Fadenwurmlarve zum Parasiten wird...

 Bild: Rasterelektronenmikroskopische
Aufnahme des Parasiten Strongyloides
papillosus (Vordergrund) und der
entfernten Verwandten Pristionchus
pacificus (links) und Caenorhabditis
elegans (rechts; Quelle: J. Berger/
Max-Planck-Institut für
Entwicklungsbiologie).Ob eine Fadenwurm-Larve zu einem in Tieren parasitierenden Wurm wird oder sich frei lebend im Boden weiterentwickelt, steuert ein einziges Hormon. Dies haben Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen herausgefunden (Current Biology, 2009). Da es sich bei dem Hormon um ein kleines, chemisch leicht herstellbares Molekül handelt, könnte es zur Bekämpfung der Parasiten genutzt werden.

Wissenschaftler wussten schon lange, dass die infektiösen Larvenstadien der Fadenwurm-Parasiten einem spezialisierten Larvenstadium der frei lebenden Arten, der Dauerlarve, äußerlich recht ähnlich sehen. Dennoch hatte man bisher keine molekularen Gemeinsamkeiten finden können. Die Tübinger Forscher konnte nun erstmals nachweisen, dass die Entwicklung der spezialisierten Larvenstadien in frei lebenden Arten und dem Säugetierparasiten von demselben Hormon gesteuert wird. Dieses unterbindet bei den frei lebenden Arten die Ausbildung einer Dauerlarve und beim Parasiten die Weiterentwicklung zur infektiösen Larve. Die Larven entwickeln sich stattdessen direkt zum frei lebenden ausgewachsenen Tier.

Fadenwürmer als Parasiten

Die meist nur wenige Millimeter großen Fadenwürmer (Nematoden) sind mit über einer Million Arten die größte Gruppe des Tierreichs. Sie kommen auf allen Kontinenten und in fast allen Ökosystemen der Erde vor. Zwar sind die meisten Arten völlig harmlos und leben beispielsweise im Erd- oder Meeresboden, einige Arten sind jedoch gefürchtete Krankheitserreger, die Menschen sowie Tiere und Pflanzen befallen. So gehören zum Beispiel der Madenwurm (Enterobius vermicularis) und der bekannte Spulwurm (Ascaris lumbricoides) zu den Nematoden. Während Spulwürmer für Menschen, Schweine, Hunde und Katzen meist harmlos sind, infizieren die Hakenwürmer Ancylostoma duodenale und Necator americanus weltweit eine Milliarde Menschen, von denen etwa 50.000 pro Jahr an den Folgen der Infektion sterben. Auch Krankheiten wie die vor allem in Afrika verbreitete Flussblindheit und die weltweit in den Tropen vorkommende Elephantiasis werden von  Nematoden hervorrufen. Auf Plantagen können Fadenwürmer die Pflanzen so stark schädigen, dass es zu Ernteausfällen kommt.

Ausgewachsene Fadenwurm-Parasiten produzieren meist eine hohe Zahl von Nachkommen. Diese werden vom Wirt, der je nach Art des Parasiten ein Säugetier oder auch ein Fisch, Käfer oder eine Pflanze sein kann, an die Umwelt freigegeben. Dort entwickeln sie sich frei lebend im Boden oder Wasser bis zu einem Stadium, das in der Lage ist, einen neuen Wirt zu finden und zu infizieren. Dieses spezialisierte Stadium ist die "infektiöse Larve", welche sich, einmal in den Wirt eingedrungen, zum erwachsenen Tier weiterentwickelt. Hier könnte man in die jetzt aufgeklärte hormonale Steuerung der Larvenentwicklung eingreifen.