Neue Ansätze zur Diagnose und Therapie der Toxoplasmose
Stand: 23.03.2022
Projektleiter: Frank Seeber
Weltweit ist ca. ein Drittel der Bevölkerung mit dem einzelligen Parasiten Toxoplasma gondii infiziert (in Deutschland sind dies ca. 50% der Erwachsenen). Jedoch führt dies in der Regel zu keinen schwereren Symptomen. Allerdings sind ungeborene Kinder während der Schwangerschaft bzw. Menschen mit einem stark geschwächten Immunsystem (z.B. bei AIDS, Transplantation) gefährdet, an einer neuen oder wiederaufflammenden akuten Infektion mit schwerem Verlauf zu erkranken (akute Toxoplasmose).

Einzelne Tachyzoiten von T. gondii in einer Fibroblasten-Zelle. Links das mikroskopische Bild im Durchlicht (mit Fibroblasten-Zellkern rechts unten); rechts im Fluoreszenzlicht, wobei die grünen Strukturen Mitochondrien der Fibroblasten sind; die gelben/roten die des Parasiten, und die hellblau gefärbten "Punkte" ein den pflanzlichen Plastiden ähnliches Organell (genannt Apicoplast) darstellen.
Zwar gibt es wirksame Medikamente gegen dieses akute Infektionsstadium (genannt Tachyzoiten), aber die dauerhafte, chronische Form des Erregers (genannt Bradyzoiten) verbleibt lebenslang im Körper des Wirtes und kann immer wieder bei stark geschwächtem Immunsystem zur Umwandlung in Tachyzoiten und daher einer Re-Infektion führen. Wirksame Medikamente gegen diese chronische Form von Toxoplasma gondii gibt es bislang nicht.
Auch der direkte Nachweis von lebenden Tachyzoiten bzw. Bradyzoiten ist unbefriedigend, in manchen klinischen Situationen aber wichtig (z.B. zur Überprüfung der Wirksamkeit eines Medikaments gegen Toxoplasma gondii). So unterscheidet die übliche Diagnostik einer Toxoplasmose über den Nachweis von Antikörpern im Blut prinzipiell nicht, ob diese von lebenden, absterbenden oder toten Erregern gebildet wurden. Dieser Problematik widmet sich ein Projekt, in dem versucht wird, RNA, die nur von lebenden, nicht aber von abgetöteten Parasiten abgegeben werden, mittels sensitiver molekularer Tests nachzuweisen.
Der Etablierung von effizienteren serologischen Testmethoden für große epidemiologische Studien gilt außerdem unser Augenmerk. Darüber hinaus sind wir mit anderen Forschenden im Rahmen eines von der EU geförderten Projekts (TOXOSOURCES) damit beschäftigt, einen serologischen Test zu entwickeln, der den spezifischen Nachweis einer Infektion mit dem dritten Stadium des Parasiten, den Oozysten, ermöglichen soll. Oozysten stellen das sexuelle Stadium von Toxoplasma gondii dar und werden durch infizierte Katzen in die Umwelt abgegeben, womit sie ebenfalls ein Infektionsrisiko für Mensch und Tier darstellen. Allerdings ist ihr Beitrag zu der hohen Zahl an Infizierten in Deutschland unbekannt.
Darüber hinaus interessieren uns aber auch grundlegende Fragen der Zellbiologie, Biochemie und Molekularbiologie des Parasiten, die in Zusammenhang mit der Entwicklung von neuen Angriffszielen für zukünftige Medikamente stehen. Auch widmen wir uns der Frage, welche angeborenen Immunantworten im Darm bei einer Infektion mit Bradyzoiten eine Rolle spielen. Dies wird an Darmorganoiden (Zellkultur-basierte „Minidärme“) verschiedener Spezies erforscht. All diese Fragen werden in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Fachkolleginnen und -kollegen bearbeitet und durch Graduiertenprogramme gefördert. Aufgrund der biologischen Verwandtschaft von Toxoplasma gondii zu dem Erreger der Malaria, Plasmodium falciparum, sind eine Reihe von Fragestellungen (z.B. Angriffspunkte für neue Medikamente) relevant für beide Erreger, können aber aufgrund der leichteren Handhabbarkeit im Labor oftmals besser zuerst bei Toxoplasma gondii untersucht werden.
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
- Ojo-Ajogu Akuh
- Estefania Delgado-Betancourt
- Sandra Klein
- David Warschkau