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Cross-Talk zwischen Wirt und Parasit
Beispiele
gegenseitiger Beeinflussung ("cross-talk" ) auf molekularer Ebene:
Unsere Kenntnisse auf diesem Gebiet sind noch mangelhaft. Bei einem besseren
Verständnis wären Ansatzpunkte zur Kontrolle von Infektionen oder
Krankheiten denkbar.
Beispiel
1:
Afrikanische Trypanosomen aktivieren CD8-positive Lymphozyten durch den "Trypa-nosome-derived
triggering factor" (TDTF). Die daraufhin ausgelöste Produktion von
Interferon-gamma steigert die Proliferationsrate der Trypanosomen. Ein Zytokin,
ein Regulativ der Wirtsabwehr, wird also vom Parasiten als Wachstumsfaktor
verwendet!
Beispiel
2:
Nach der perkutanen Invasion von Trematodenlarven (Zerkarien der Art Schistosoma
mansoni) beginnen dermale Endothelzellen damit, Interleukin-7 zu produzieren.
Die-ses Zytokin wird bei der B- und T-Zellentwicklung benötigt. Il-7
scheint aber auch für die Schistosomen ein wichtiges Entwicklungssignal
darzustellen; in "Il-7-knock-out-Mäusen" wurde ein stark reduziertes
Wachstum der Würmer festgestellt.
Der wichtigste "cross-talk" spielt sich zwischen Parasit und Immunsystem ab. Im Laufe der Evolution hat ein Wettrüsten (arms race) stattgefunden. Dabei haben die eukaryontischen Parasiten, im Gegensatz zu den Prokaryonten, dank komplexer Genome bessere Möglichkeiten, den "cross-talk" mit dem Immunsystem des Wirtes aufzunehmen.
Die Parasiten werden also zur Koevolution gezwungen: Eine Selektion von Wirten mit effizienterer Immunabwehr erfordert Anpassungen des Parasiten, wie beispielsweise eine erhöhte Virulenz. Diese erhöhte Virulenz des Parasiten wiederum selektioniert Wirte mit niedriger Empfänglichkeit, d.h. einer besseren Wirtsabwehr.
Dieses Wettrüsten ("arms race") war entscheidend an der Entwicklung eines komplexen Immunsystems beteiligt.
Unempfänglichkeit
eines Wirtes
Die
erste Barriere ür einen Parasiten ist dabei die Unempfänglichkeit
eines Wirtes. Dies kann verschiedene Ursachen haben: Ein wichtiger Faktor
ist die angeborene Immunabwehr, die Parasiten an der Etablierung einer Infektion
hindert. Zu den weiteren Gründen einer Unempfänglichkeit gehören
die physiologische Inkompatibilität, etwa durch Fehlen essentieller Nahrungsstoffe,
oder als weiterer Punkt fehlende "Signale" zwischen Wirt und Parasit.
Ein adäquater "cross-talk" ist Voraussetzung für die Entwicklung
des Parasiten. Als Konsequenz daraus kann man feststellen, dass Unempfänglichkeit
nicht die Ausnahme, sondern die Regel ist: Von Tausenden parasitisch lebender
Protozoen sind beispielsweise lediglich rund 20 für den Menschen infektiös.
Ein weiterer Gesichtspunkt zum Thema "cross-talk" sind den Wirt schädigende Wirt-Parasit-Interaktionen. Stoffwechselprodukte und absterbende Parasiten interagieren mit dem angeborenen und adaptiven Immunsystem.
| Parasit |
Produkte |
Folgen |
| G. lamblia |
Proteasen, Lektine, Proteaseinhibitoren |
Entzündungsreaktionen der Mukosa, lokale Allergie (nur in Extremfällen), reduzierte Enzymreaktion |
| P. falciparum |
"Endotoxine" |
Fieber,
Blutgefässwand-Entzündung (führt zu besserer Zytoadhärenz
von infizierten Erythrozyten) |
| A. duodenale |
Proteasen von Invasions- und Migrationsstadien |
unter Umständen allergische Immunreaktionen |
| I. ricinus |
Antigene im infizierten Speichel |
Überempfindlichkeitsreaktionen (Hautallergien) |