Wie Sauerstoffradikale vor schwerer Malaria schützen können

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Wie Sauerstoffradikale vor schwerer Malaria schützen können

15.11.2016

Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Heidelberg und am Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) ist es gelungen, die Schutzmechanismen vor schwerer Malaria aufzuklären und gezielt in Gang zu setzen. Eine entscheidende Rolle spielen dabei offensichtlich Sauerstoffradikale in den roten Blutzellen: Durch einen höheren Anteil an diesen aggressiven Molekülen konnten die Wissenschaftler in Mäusen die Entwicklung einer schweren Malaria bremsen.

Bei der schweren Malaria, ausgelöst durch den Parasiten Plasmodium falciparum, kommt es zu gefährlichen Durchblutungsstörungen und neurologischen Komplikationen. Die Malaria-Parasiten (Plasmodien) gelangen über den Stich einer infizierten Anopheles-Mücke in den Menschen, wo sie sich zunächst in den Leberzellen vermehren und dann die roten Blutkörperchen befallen. In diesen Zellen vermehren sie sich erneut und zerstören sie schließlich.

Malaria wird durch den Stich einer infizierten Anopheles-Mücke übertragen.

cdc/James Gathany

Das Aufplatzen der Blutzellen verursacht die charakteristischen Fieberschübe und die Blutarmut. Die neurologischen Komplikationen bei schwerer Malaria, wie Lähmungen, Krämpfe und schwere Gehirnschäden, kommen dadurch zustande, dass der Erreger spezielle Haftproteine ausbildet, die dafür sorgen, dass die roten Blutkörperchen an den Gefäßwänden haften bleiben und nicht aus dem Verkehr gezogen werden können. Eigens dafür etabliert der Parasit ein Transportsystem in der Blutzelle. Die Folge: Kleinere Blutgefäße verschließen und entzünden sich, Teile des Nervensystems werden nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt.

Die Rolle von Hämoglobinen bei schwerer Malaria

„Diese Fähigkeit der Parasiten, die roten Blutkörperchen an die Gefäßwände anzuheften, ist ein Schlüsselmechanismus der schweren Malaria“, erklärt Prof. Dr. Michael Lanzer, DZIF-Wissenschaftler am Universitätsklinikum Heidelberg. Bereits 2011 konnte Lanzers Arbeitsgruppe diesen Mechanismus grundlegend aufklären. Ausgangspunkt war die Beobachtung, dass Patienten mit der in Afrika häufigen Sichelzellanämie keine schwere Malaria entwickelten.

Damit hatten die Forscher den Hinweis, dass die für diese Krankheit charakteristische erbliche Veränderung des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin eine Rolle spielen könnte. In ihren Versuchen zeigten die Heidelberger Forscher, dass ein Abbauprodukt des Hämoglobins, das sog. Ferryl-Hämoglobin, den Transport der speziellen Haftproteine stört und damit letztlich auch die Bindung der roten Blutkörperchen an die Gefäßwände.

Ferryl-Hämoglobin ist ein irreversibel geschädigtes, chemisch verändertes Hämoglobin, das keinen Sauerstoff mehr binden kann. Es wird bei der Sichelzellanämie in größerer Menge gebildet, weil die dort vorkommenden Hämoglobin-Varianten weniger stabil sind.

Sauerstoffradikale können den Schutzmechanismus auslösen

„Uns interessierte nun natürlich, ob und wie man diesen Schutzmechanismus künstlich auslösen kann“, erklärt Lanzer. In ihrer aktuellen Studie zeigen die Forscher, dass aggressive Sauerstoffmoleküle, auch bekannt als Sauerstoffradikale, eine entscheidende Rolle in diesen Prozessen spielen. Sie behandelten Mäuse vor einer Infektion mit dem Nahrungsergänzungsmittel Menadion, das zur Bildung von Sauerstoffradikalen führt.

Die Folge: Die Entwicklung der schweren Malaria wurde abgeschwächt. „Offenbar kann ein Überschuss an Sauerstoffradikalen in den infizierten Zellen auch das stabilere Hämoglobin schädigen; in der Folge entsteht das Abbauprodukt Ferryl-Hämoglobin, das die beschriebene Schutzwirkung vor schwerer Malaria auslöst“, erklärt Lanzer. Damit ähnelt Menadion in seiner Wirkweise der des Sichelzellhämoglobins.

Konsequenzen für die medizinische Forschung

Diese neue Erkenntnis hat Konsequenzen für die Entwicklung von Präventionsstrategien. „Es könnte möglich sein, auf dieser Basis einen Wirkstoff zu entwickeln, der die Erythrozyten so verändert, dass ein Transport der Haftproteine an die Gefäßwände und die anschließende Festsetzung der Erythrozyten mit den bekannten fatalen Folgen ausbleibt“, hofft Lanzer. Die ersten Studien dazu wurden auch von der Bill und Melinda Gates Stiftung unterstützt.

Publikation
Cyrklaff M et al
Oxidative insult can induce malaria-protective trait of sickle and foetal erythrocytes
Nature Communications 7:13401 (2016). Doi: 10.1038/NCOMMS13401

Mehr zum Mechanismus finden Sie hier:
Cyrklaff M et al: Hemoglobins S and C interfere with Actin Remodeling in Plasmodium falciparum-Infected Erythrocytes:
In: Science 2011. DOI: 10.1126/science.1213775

Zwölf Milliarden Euro für eine gesündere Welt

http://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2016-09/bill-gates-globaler-fonds-malaria-tuberkulose-hiv-aids

Globaler Fonds:Zwölf Milliarden Euro für eine gesündere Welt

Zika und Ebola beherrschen die Schlagzeilen, doch an Aids, Malaria und Tuberkulose erkranken viel mehr Menschen. Für ihre Bekämpfung gibt es jetzt frisches Geld.

18. September 2016, 14:40 UhrQuelle: ZEIT ONLINE, dpa, ae21 Kommentare

Im globalen Kampf gegen die tödlichen Krankheiten Malaria, Tuberkulose und Aids stehen für die kommenden drei Jahre weitere 12,9 Milliarden Dollar zur Verfügung, umgerechnet etwa 11,6 Milliarden Euro. Diese Summe versprachen die Geberländer des Globalen Fonds am Samstag im kanadischen Montreal. Bis 2019 sollen mit dem Geld acht Millionen Menschenleben gerettet und 300 Millionen Neuinfektionen verhindert werden.

Deutschland sagte 800 Millionen Euro zu. Die USA kündigten an, die Spenden anderer bis zu einer Summe von umgerechnet 3,6 Milliarden Euro zu verdoppeln.  

Microsoft-Mitgründer Bill Gates, dessen Stiftung einen besonderen Fokus auf den Kampf gegen Malaria, Tuberkulose und HIV legt, lobte den finanziellen Beitrag Deutschlands. Er mache "die Welt ein Stück weit gesünder, gerechter und stabiler", sagte Gates. Die Bill-and-Melinda-Gates-Stiftung kündigte an, in den kommenden drei Jahren bis zu 538 Millionen Euro zu spenden. "Ich glaube, dass der Globale Fonds als eine der größten Errungenschaften der Menschheit in die Geschichte eingehen wird", sagte Gates. 

Neben Dutzenden Vertretern aus Afrika und Südasien nahmen auch U2-Sänger Bono und UN-Generalsekretär Ban Ki Moon teil. Der Globale Fonds, den es seit 15 Jahren gibt, habe im Kampf gegen Aids, Malaria und Tuberkulose geholfen, rund 20 Millionen Menschenleben zu retten, sagte der Ende des Jahres aus dem Amt scheidende Ban.

Der Sprecher des Globalen Fonds, Seth Faison, drängte die Länder dazu, den Fokus trotz anderer Infektionskrankheiten wie Zika und Ebola weiter auch auf die in Montreal thematisierten Leiden zu richten. "Aids, Tuberkulose und Malaria sind nicht so sehr in den Nachrichten, weil sie uns schon bekannt sind", sagte Faison. Sie träfen aber jedes Jahr Millionen Menschen. "Zika und Ebola sind furchteinflößend, aber die Zahl derjenigen, die sie betreffen, liegt immer noch in den Tausendern."

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Malaria-Rundschläge gegen den Erreger

http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=65020

Malaria: Rundumschlag gegen Erreger

 

Forscher haben potenzielle Arzneistoffkandidaten einer neuen Substanzklasse gegen Plasmodium falciparum, den Erreger der Malaria tropica, entdeckt. Wie das Team um Professor Dr. Stuart Schreiber vom Broad Institute in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts in «Nature» berichtet, haben sie nach einem Screening von mehr als 100.000 Molekülen einige entdeckt, die zwei Kriterien erfüllen: Einerseits verfügen sie über einen neuen Wirkmechanismus gegen Plasmodien, andererseits wirken sie, im Gegensatz zu den bereits verfügbaren Malariamedikamenten, in mehreren Entwicklungsstadien des Erregers. Die neuen Substanzen sind sowohl in der Leberphase als auch in der Blutphase wirksam. Hinzu kommt, dass auch die Übertragung von Mensch auf Anopheles-Mücke gehemmt wird. Damit könnten die potenziellen neuen Wirkstoffe zur Prophylaxe und zur Behandlung von Malaria eingesetzt werden.

Chemisch betrachtet handelt es sich bei den Molekülen um bizyklische Azetidine. Als Wirkmechanismus machten die Wissenschaftler die Blockade der Phenylalanin-tRNA-Synthetase aus. Dieses Enzym benötigen die Plasmodien für die Proteinsynthese.

Bei Versuchen mit Mäusen gelang es mithilfe der neuen Substanzen, die Malariaerreger in den verschiedenen Stadien ihres Lebenszyklus «auszurotten». Positiv war ferner, dass dazu nur eine einzige Gabe in niedriger Dosis notwendig war. Aufgrund der Wirksamkeit in verschiedenen Lebensphasen des Erregers rechnen die Wissenschaftler nicht damit, dass die neuen Substanzen ein Resistenzproblem mit sich bringen. Sie gehen davon aus, dass ihre Ergebnisse und weitere Studien schließlich zur Entwicklung neuer Malariamedikamente führen werden. (ss)

DOI: 10.1038/nature19804

07.09.2016 l PZ
Foto: Fotolia/viperagp

 

http://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=62987

rotz Fortschritt: Afrika bleibt Malaria-Brennpunkt

 

Alle zwei Minuten stirbt in Afrika ein Kind an Malaria. Die Infektionskrankheit verursacht jeden vierten Tod südlich der Sahara. Besonders für Kleinkinder ist der Parasit lebensgefährlich. Das berichtet die Nachrichtenagentur anlässlich des Welt-Malariatags am 25. April.

90 Prozent der weltweit fast 440.000 Malaria-Todesfälle im Jahr 2015 geschahen nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) in Afrika. Auch 88 Prozent der 200 Millionen neuen Malariainfektionen weltweit wurden dort registriert. Es gebe mehrere Gründe, weshalb es den Kontinent besonders hart trifft. In Afrika werde Malaria vor allem durch den Parasiten Plasmodien falciparum übertragen, der die gefährlichste Form der Infektionskrankheit verursacht und die längste Überlebensdauer aller Malaria-Parasiten hat. Dazu komme das tropische Klima, unzulängliche Gesundheitsversorgung und weit verbreitete Armut.

Es bestehe eine direkte Verbindung zwischen Malaria, Armut und Ernährung – ein regelrechter Teufelskreis, sagt Marie-Reine Fabry, Malaria-Expertin des Kinderhilfswerks der Vereinten Nationen (Unicef) im Senegal. Malaria betrifft vor allem Menschen, die auf dem Land in schlecht gebauten Häusern leben, die nur wenig Schutz vor Anopheles-Mücken bieten. Wer zusätzlich aufgrund mangelhafter Ernährung über ein geschwächtes Immunsystem verfüge, habe geringere Chancen, sich gegen eine Infektion zu wehren.

Malaria schaffe auch neue Armut. Wer an Malaria erkrankt, kostet der Familie viel Geld: Ausgaben für Medikamente und Arztbesuche, kombiniert mit Einkommensausfall. Viele afrikanische Familien geben nach Angaben der Johns Hopkins Universität in Baltimore ein Drittel ihres Haushaltseinkommens für die Behandlung von Malaria aus. Auch für Regierungen sei die Krankheit kostspielig. Sie zahlen für Prävention, Medikamente und Aufklärungskampagnen, während sich Wirtschaftswachstum und wirtschaftliche Entwicklung verlangsamen. Dazu gebe es ständig neue Herausforderungen im Kampf gegen Malaria. Die sich schnell entwickelnden Resistenzen der Mücken gegen Insektizide und der Erreger gegen gängige Medikamente seien ein Problem, erklärt Tiaan de Jager, Malaria-Experte der südafrikanischen Universität Pretoria.

So schlimm die Daten wirken: Die langfristige Entwicklung gibt Anlass zu Hoffnung, selbst in Afrika. Immer weniger Menschen weltweit erkranken und sterben an Malaria. Ein Großteil der betroffenen Länder hat nach Angaben der WHO die Zahl der Neuerkrankungen von 2000 bis 2015 um mindestens die Hälfte senken können. «Seit Beginn dieses Jahrhunderts haben Investitionen in Malariavorsorge und -behandlung über sechs Millionen Todesfälle verhindert», sagte WHO-Generaldirektorin Margaret Chan.

Auch in Afrika sanken die Todeszahlen seit 2000 um 66 Prozent. Mittlerweile schlafen mehr als die Hälfte aller Menschen südlich der Sahara unter mit Insektiziden behandelten Moskitonetzen. Im Jahr 2000 waren es gerade mal 2 Prozent. Besonders im südlichen Teil des Kontinents sieht die WHO enorme Fortschritte. Südafrika, Namibia, Botsuana und Swasiland seien auf dem Weg, die Krankheit bis 2020 auszumerzen. Die Inselstaaten Mauritius und Seychellen haben Malaria bereits besiegt. Auch auf den westafrikanischen Inseln São Tomé, Príncipe und Kap Verde gebe es nur noch wenige Neuinfektionen.

West- und Zentralafrika bleiben jedoch Brennpunkte. Nigeria ist mit schätzungsweise 100 Millionen Infektionen und 300.000 Toten pro Jahr das am schlimmsten von Malaria betroffene Land der Welt. Zusammen mit der Demokratischen Republik Kongo, ist Nigeria für 35 Prozent aller Malariatodesfälle verantwortlich. Und der Stich der Anopheles-Mücke kommt weiterhin oft einem Todesurteil gleich.

19.04.2016 l dpa
Foto: Fotolia/Duarte

 

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WHO fordert mehr Geld für Kampf gegen Malaria

 

Beachtliche Erfolge im Kampf gegen eine der schlimmsten Infektionskrankheiten: Die globale Sterberate durch Malaria ist nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) seit dem Jahr 2000 um 60 Prozent zurückgegangen. In Afrika sank sie sogar um 66 Prozent und bei den dortigen Kindern unter fünf Jahren um 71 Prozent, berichtete heute die WHO aus Anlass des Welt-Malaria-Tages. Für weitergehende Erfolge im Kampf gegen die Krankheit müsse aber erheblich mehr Geld bereitgestellt werden.

Möglich wurde das demnach unter anderem durch verstärkte Vorbeugemaßnahmen wie Moskitonetze und flächendeckende Sprühaktionen gegen Anopheles-Mücken, die die Malaria übertragen. Ungeachtet aller Fortschritte seien aber mehr Anstrengungen zur Eindämmung der folgenschweren Infektionskrankheit nötig, forderte Pedro Alonso, der Direktor des Malaria-Programms der UN-Sonderorganisation. Denn immer noch seien rund 3,2 Milliarden Menschen, fast die Hälfte der Weltbevölkerung, dem Risiko einer Malaria-Infektion ausgesetzt. Allein im vergangenen Jahr wurden in 95 Ländern 214 Millionen neue Ansteckungen registriert, über 400.000 Menschen starben.

Die WHO sei aber zuversichtlich, dass die Malaria bis zum Jahr 2030 in mindestens 35 Ländern ausgemerzt sein wird, erklärte Alonso. Darunter in sechs Staaten auf dem afrikanischen Kontinent, der am schwersten unter der Infektionskrankheit leidet. Dieses Ziel sei «ehrgeizig, aber erreichbar». Die WHO hat 2015 eine globale Strategie zur Malaria-Bekämpfung für die Jahre 2016 bis 2030 beschlossen. Im zurückliegenden Jahr habe es in den 54 Staaten der europäischen WHO-Region zum ersten Mal keine Malaria-Ansteckungen im eigenen Land mehr gegeben, teilte die WHO mit. 20 Jahre zuvor seien in Staaten dieser Region noch rund 90.000 Menschen mit Malaria infiziert worden.

Zur Europa-Region der WHO gehören auch Länder, die geografisch außerhalb des Kontinents liegen wie Israel oder Usbekistan. Noch vor sieben Jahrzehnten war Malaria in Südeuropa laut WHO eine endemische Krankheit, besonders betroffen seien der Balkan, Italien, Griechenland und Portugal gewesen. Außerhalb der Europa-Region haben 2014 laut WHO weitere acht Länder «null Fälle» von lokalen Malaria-Infektionen gemeldet, unter ihnen Argentinien, Sri Lanka und die Vereinigten Arabischen Emirate.

Über die Zielstellungen bis 2030 hinaus können wesentliche Erfolge bei der Malaria-Bekämpfung nach Einschätzung Alonsos wahrscheinlich nur noch mit neuen Mitteln und Technologien erreicht werden, die bisher nicht zur Verfügung stünden. Grund zur Hoffnung böten Zwischenergebnisse jüngster Forschungen für einen Malaria-Impfstoff.  Dazu habe die WHO für 2016 eine Reihe von Pilotprojekten in mehreren afrikanischen Ländern empfohlen. Laut Alonso müssen zur Erreichung der WHO-Ziele die weltweiten jährlichen Aufwendungen dafür von derzeit 2,5 Milliarden auf 8,7 Milliarden Dollar (7,75 Milliarden Euro) gesteigert werden.

25.04.2016 l dpa
Foto: Fotolia/Kotoyamagami

 

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Wir können den Hunger nur besiegen, wenn wir auch Malaria bekämpfen

egon.weinmueller

Vice President Global Public Health, BASF SE

Werfen wir also einen Blick darauf, wie Hunger und Gesundheit miteinander verbunden sind. Es ist eine schreckliche Ironie, dass Bauern selbst etwa die Hälfte der unterernährten Bevölkerung der Erde ausmachen. Kleinbäuerliche Gemeinschaften überleben oft auf kleinen Parzellen in Gebieten, wo Krankheiten wie Malaria endemisch sind. Die Menschen in diesen Regionen leiden unter bis zu fünf Malariaepidemien pro Jahr. Die Auswirkungen eines schlechten Gesundheitszustands sind verheerend: In kritischen Zeiten des landwirtschaftlichen Zyklus geht die Zeit zum Pflanzen, Pflegen und Ernten verloren und führt nicht nur zu Einkommensverlusten, sondern auch dazu, dass man sich und seine Familie nicht selbst ernähren kann. Untersuchungen in einigen endemischen Ländern zeigen, dass von Malaria geplagte Kleinbauern bis zu 22 Tage Arbeit durch Krankheit verlieren und nur 40 Prozent ihrer Ernte einbringen.

Der Kampf gegen den Hunger muss daher Hand in Hand gehen mit der Bekämpfung von Krankheiten wie Malaria. Dieser vernetzte Ansatz ist die Grundlage der Ziele nachhaltiger Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) der Vereinten Nationen. Keines der 17 Kernziele kann isoliert angegangen werden. Man muss sie wie ein Getriebe sehen, in dem die Einzelteile zusammen funktionieren. Wenn eines der Ziele nicht erreicht wird, wird keines erreicht. Umgekehrt bedeutet Fortschritt in einem Bereich auch Fortschritt in anderen Bereichen.

Global, regional, and national age–sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013 - The Lancet

Global, regional, and national age–sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013

Summary

Background

Up-to-date evidence on levels and trends for age-sex-specific all-cause and cause-specific mortality is essential for the formation of global, regional, and national health policies. In the Global Burden of Disease Study 2013 (GBD 2013) we estimated yearly deaths for 188 countries between 1990, and 2013. We used the results to assess whether there is epidemiological convergence across countries

Interpretation

For most countries, the general pattern of reductions in age-sex specific mortality has been associated with a progressive shift towards a larger share of the remaining deaths caused by non-communicable disease and injuries. Assessing epidemiological convergence across countries depends on whether an absolute or relative measure of inequality is used. Nevertheless, age-standardised death rates for seven substantial causes are increasing, suggesting the potential for reversals in some countries. Important gaps exist in the empirical data for cause of death estimates for some countries; for example, no national data for India are available for the past decade.