Studie hilft zu erklären, wie ein parasitischer Wurm TB-Risiko erhöht

Studien haben gezeigt, dass Infektionen mit Helminthen - einer Form von parasitären Wurm - die Anfälligkeit für Tuberkulose bei Patienten mit einer latenten Form der Krankheit erhöhen können. Jetzt zeigen neue Forschungen, warum dies so ist, und öffnen die Tür zu neuen Strategien, um die Krankheit zu verhindern.
Helminthen sind wurmartige Parasiten, die üblicherweise im Gastrointestinaltrakt des Menschen vorkommen.

Studienautor Shabaana A. Khader, PhD - Associate Professor für Molekulare Mikrobiologie an der Washington University in St. Louis - und Kollegen veröffentlichen ihre Ergebnisse in Das Journal der klinischen Untersuchung.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist rund ein Drittel der Weltbevölkerung mit latenter Tuberkulose (TB) infiziert, was bedeutet, dass sie mit den Bakterien infiziert sind, die sie verursachen. Mycobacterium tuberculosis - aber noch nicht erkrankt sind.

Es besteht ein lebenslanges Risiko von 10%, an Tuberkulose für Personen zu erkranken, die mit seinen Bakterien infiziert sind, obwohl frühere Untersuchungen gezeigt haben, dass dieses Risiko für Menschen, die auch mit Helminthen infiziert sind, zunimmt.

Helminthen sind wurmartige Parasiten, die üblicherweise im Gastrointestinaltrakt des Menschen vorkommen. Beispiele für Helminthen sind Hakenwürmer und Peitschenwürmer. Helmintheninfektionen treten am häufigsten in Entwicklungsländern auf; Sie werden oft durch Eier übertragen, die in menschlichen Fäkalien vorhanden sind, die den Boden in Gebieten mit schlechter Hygiene kontaminieren.

Laut der WHO sind weltweit rund 1,5 Milliarden Menschen mit bodenbürtigen Helmintheninfektionen infiziert, und viele dieser Infektionen treten an Orten mit einer hohen Tuberkulose-Prävalenz auf, wie in Afrika südlich der Sahara.

"Wissenschaftler und Ärzte wissen, dass beide Infektionen - dieser parasitäre Wurm und die Tuberkulose - zu einer erhöhten Anfälligkeit für schwere Lungenerkrankungen führen, als wenn sie nur TB haben", sagt Khader. Die Mechanismen hinter dieser Assoziation waren jedoch unklar.

"Wenn wir nicht verstehen, warum Ko-Infektion die Anfälligkeit für TB erhöht, ist es schwierig zu wissen, wie man mit der Situation umgehen soll", bemerkt Khader.

Das durch Helminth-Eier produzierte Molekül erhöht die TB-Anfälligkeit

Forscher haben die Hypothese aufgestellt, dass der Helminth-Parasit die Anfälligkeit für TB erhöht, indem er die Immunantwort beeinträchtigt, die zur Verhinderung der TB-Entwicklung erforderlich ist.

In ihrer Studie fanden Khader und Kollegen jedoch heraus, dass ein Molekül, das von den Eiern des Parasiten produziert wird - genannt Arginase-1 - eher für eine erhöhte TB-Anfälligkeit als für den Parasiten selbst verantwortlich ist.

Bei Labormäusen fanden die Forscher heraus, dass die Eier des Helminth-Parasiten ein Signal auslösten, das entzündliche Immunzellen dazu brachte, Arginase-1 zu produzieren, was das Team eher zur Entzündung trieb als zur Blockade der Immunantwort, die das Fortschreiten von latentem TB verhinderte.

Bei der Analyse von Mäusen, die so manipuliert worden waren, dass sie Immunzellen aufwiesen, die nicht in der Lage waren, Arginase-1 zu produzieren, und die sowohl mit TB als auch mit dem parasitären Wurm infiziert waren, fanden sie keine Entzündungsreaktion.

"Wenn man die Fähigkeit dieser Immunzelle, Arginase-1 zu bilden, ausschließt, verändert man die gesamte Dynamik der Krankheit", erklärt Khader. "Ohne die Arginase kommen die entzündlichen Immunzellen nicht in die Lunge. Mit anderen Worten, Sie können das Immunsystem dazu bringen, sich so zu verhalten, als wäre der Parasit nicht da."

Hoffnung auf neue vorbeugende Behandlungen für TB

Als nächstes untersuchte das Team Blutproben und Thorax-Röntgenaufnahmen von Menschen, die sowohl mit dem parasitären Wurm als auch mit TB infiziert waren.

Sie fanden heraus, dass Patienten mit höherer Arginase-Aktivität im Blut einen größeren Lungenschaden hatten als solche mit geringerer Aktivität.

• Im vergangenen Jahr erkrankten weltweit rund 9,6 Millionen Menschen an Tuberkulose, 1,5 Millionen starben an der Krankheit
• Mehr als 95% der TB-Todesfälle treten in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen auf
• Zwischen 2000 und 2014 wurden rund 43 Millionen Leben durch TB-Diagnose und Behandlung gerettet.

Erfahren Sie mehr über TB

Die Forscher stellten fest, dass bei Mäusen, die sowohl mit dem parasitären Wurm als auch mit TB infiziert waren, keine starke Korrelation zwischen erhöhtem Lungenschaden und der Menge vorhandener TB-Bakterien bestand, was darauf hindeutet, dass der Parasit unabhängig seine eigene Entzündungsreaktion auslöst, um die TB-Anfälligkeit zu erhöhen.

Diese Ergebnisse, so das Team, legen nahe, dass billige, weit verbreitete Antiparasitika zur Vorbeugung von Tuberkulose in Gebieten eingesetzt werden könnten, in denen sowohl der Helminth-Parasit als auch die Tuberkulose verbreitet sind.

Darüber hinaus sagen die Forscher, dass die Ergebnisse helfen könnten, die Entwicklung eines neuen Impfstoffs gegen TB voranzutreiben, obwohl sie feststellen, dass sie in ihrer Studie Beweise gefunden haben, dass die Immunantwort einer Person von individueller Genetik abhängig ist.

"Wenn wir Impfstoffe herstellen, müssen wir uns fragen, ob die neuen Impfstoffe funktionieren, wenn jemand eine Immunantwort gegen eine andere hat", sagt Khader. "Wir planen, Impfstoffe bei Koinfektionen mit Parasiten und TBC zu testen, um zu sehen, ob ein solcher Impfstoff auch dann wirksam sein kann, wenn der Körper eine entzündliche und nicht schützende Immunantwort entwickelt."

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