Interaktion der Plasmodium falciparum PfEMP1-Variante IT4var46 mit Endothelrezeptoren unter statischen und Flussbedingungen

Abstract

Malaria ist eine durch einen einzelligen Parasiten der Gattung Plasmodium verursachte Tropenkrankheit. Sein Auftreten ist vor allem in Afrika, Südostasien und Teilen Südamerikas zu beobachten. Die gefährlichste Form, die durch Plasmodium falciparum hervorgerufen wird, wird von weiblichen Anopheles-Mücken übertragen. Nach dem Stich wandern Sporozoiten in die Leber. In der Leber vermehren sie sich und infizieren anschließend Erythrozyten. Dort bewirken ihre Entwicklungszyklen Fieberschübe und hämolytische Symptome. Die hohe Pathogenität von P. falciparum resultiert aus der Fähigkeit infizierter Erythrozyten, sich an Endothelzellen anzulagern und so der Milz zu entkommen. Diese Zytoadhäsion führt zu Kapillarverstopfungen, Durchblutungsstörungen, Entzündungen, Organversagen und kann in zerebraler Malaria münden. Sie wird durch Proteine der PfEMP1-Familie vermittelt, die von etwa 45–90 var-Genen kodiert werden. Die Untersuchung hatte zum Ziel, die Adhäsionseigenschaften der PfEMP1-Variante IT4-var46 bei der Interaktion mit CHO-Rezeptoren unter statischen und Flussbedingungen zu analysieren. Statische Assays bieten die Möglichkeit einer detaillierten Analyse molekularer Bindungsereignisse, während Experimente unter Flussbedingungen eine realistischere Darstellung der physiologischen Verhältnisse im Blutkreislauf ermöglichen. Dafür kamen transgene CHO-Zelllinien mit unterschiedlichen Rezeptoren und der P. falciparum-Transfektant IT4-var46 zum Einsatz. IT4-var46 weist in beiden Experimenten eine signifikante Bindung an den Rezeptor CD36 auf, sowohl in statischen Bindungs-Assays als auch unter Flussbedingungen. Unter Fluss ergab sich insbesondere ein rollendes Adhäsionsverhalten der infizierten Erythrozyten an CD36- exprimierenden Zellen, was charakteristisch mit einer milden Verlaufsform der Malaria in Verbindung gebracht wird. Die beobachteten Unterschiede in Haftung und Bindungsstabilität bieten wichtige Hinweise für das Verständnis der Pathogenese von P. falciparum und bilden die Grundlage für die Entwicklung therapeutischer Strategien, die auf eine gezielte Hemmung der Zytoadhäsion abzielen.