Kranke Moskitos sind gute Moskitos

Mücken sind gegenüber Malaria-Erregern widerstandsfähiger, wenn sie eine Bakterieninfektion in sich tragen. Forschern ist nun gelungen, die Ansteckung generationsübergreifend zu verankern

Bis zu einer halben Milliarde Menschen weltweit tragen den Malaria-Erreger in sich. Besser gesagt einen der Erreger, denn mehrere Arten der Gattung Plasmodium können unterschiedliche Formen der Krankheit auslösen. Am gefährlichsten ist dabei Plasmodium falciparum, das den Ausbruch der Malaria tropica verursacht. Die einzelligen Parasiten, die wie die etwa 200 anderen Plasmodien-Arten ausschließlich durch weibliche Stechmücken übertragen werden, befallen nicht nur wie ihre Geschwister die roten Blutkörperchen, die danach bis zu 32 neue Erreger sowie Zellgifte freisetzen.

Die von ihnen abgesonderten Eiweiße führen auch dazu, dass die roten Blutkörperchen an der Innenwand der Blutgefäße kleben bleiben. Die für die Sauerstoffversorgung wichtigen Kapillaren verengen, und so kommt es auch in der Zellumgebung zu Störungen, die im zentralen Nervensystem verheerende Folgen bis hin zum Koma haben können.

Eine wirksame Impfung gegen die Malaria-Parasiten gibt es trotz weltweiter Forschung bisher nicht. Als wirksamster Schutz gilt denn auch, Reisen in Endemiegebiete zu vermeiden. Das ist aber ein Luxus, den sich die dort lebenden Menschen nicht leisten können. Die zur Prophylaxe beim Menschen verwendeten Medikamente verlieren zunehmen an Wirksamkeit. Vor allem, da die Plasmodien dagegen Resistenzen entwickeln.

Zudem besitzen die meisten auch nicht unerhebliche Nebenwirkungen. Eigentlich müsste man den Plasmodien ja gut zu Leibe rücken können, denn ihr Lebenszyklus besitzt mehrere Stadien, bei denen man eingreifen könnte. Das beginnt bei der Anopheles-Mücke. Zunächst versuchte man denn auch, sie mit dem Gift DDT auszurotten - für das sich leider diverse Nebenwirkungen herausstellten. Eine weitere Strategie besteht darin, in großer Zahl sterile Mückenmännchen auszusetzen, in der Hoffnung, dass sich dadurch die Menge des Nachwuchses verringert.

Die weiblichen Mücken wollen die Forscher mit Hilfe des Bakteriums Bacillus thuringiensis israelensis bekämpfen: In Sporenform ausgesetzt, befallen die Bakterien die Larven des Insekts und töten sie. Naturforscher wissen allerdings, dass derartige Eingriffe in ein Ökosystem oft unerwartete Konsequenzen zeigen. Zudem sind sie nicht von Dauer; die nächste Generation muss ebenso bekämpft werden.

Ein sehr interessantes Lebewesen

Besser wäre es deshalb, die Anopheles-Mücken selbst vor der Ansteckung durch die Plasmodien zu schützen. Dabei hilft überraschenderweise, die Tiere mit dem Bakterium Wolbachia zu infizieren. Der Einzeller Wolbachia, der bis zu zwei Drittel aller Insektenarten weltweit befallen kann, ist ein sehr interessantes Lebewesen, das gar nicht in jedem Fall als Parasit zu bezeichnen ist: Manchen Arten ermöglicht seine Anwesenheit überhaupt erst die Vermehrung oder das Überleben.

Auch in der Anopheles-Stechmücke hat eine Erkrankung mit Wolbachia positive Nebenwirkungen: Die Tiere erweisen sich als deutlich resistenter gegenüber den Malaria-Erregern. Allerdings war es bisher, anders als bei anderen Insektenarten, nicht gelungen, eine Infektion hervorzurufen, die auch an den Nachwuchs weitergegeben wird. Die Vermutung lag deshalb nahe, dass ausgerechnet Anopheles-Mücken Wolbachia nicht die optimalen Lebensbedingungen bieten. Diese Vermutung konnte ein internationales Forscherteam nun ausräumen.

Bakterien mit 100prozentiger Effizienz an den Nachwuchs weitergegeben

In Science berichten die Wissenschaftler aus China und den USA, wie es ihnen gelang, Anopheles stephensi eine auch die Generationenfolge überdauernde Ansteckung mit Wolbachia zu vermitteln. Die Forscher injizierten Mücken-Embryos Zellplasma aus mit Wolbachia angesteckten Zellen anderer Insekten.

Die aus den infizierten Embryos heranwachsenden Weibchen gaben die Wolbachia-Bakterien mit 100prozentiger Effizienz an ihren Nachwuchs weiter. In einer Test-Population breitete sich die Wolbachia-Ansteckung innerhalb von acht Generationen zuverlässig aus - und damit auch die Resistenz gegenüber den Malaria-Erregern.

Und wenn es denen nicht gelingt, sich in der Mücke einzunisten, kann diese später auch den Menschen nicht anstecken. Im Versuch reduzierte sich die Anzahl der Malaria-Parasiten in den Mücken um den Faktor 3,4 bis 3,7. Da im Labor besonders stark infizierte Mücken zum Einsatz kamen - mit im Mittel 20 Parasiten pro Tier, während in der Natur zwei bis drei Parasiten üblich sind -, rechnen die Forscher damit, dass sich so eine parasitenfreie Population erreichen lassen müsste.