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Cleverer Rinderparasit kapert Mechanismus der Zellteilung

Der Rinderparasit Theileria hat seine ganz eigene Überlebensstrategie: Er «verkleidet» sich als Chromosom des von ihm befallenen Tieres und macht sich den natürlichen Zellteilungsprozess seines Wirtes zunutze, um sich zu vermehren. Forschende der Universität Bern sind dem Nutzniesser jetzt auf die Schliche gekommen.

Parasiten haben verschiedene, mitunter ausgeklügelte Wege entwickelt, um sich im Organismus ihres Wirtes auszubreiten. Der Parasit Theileria hat eine eigene Methode entwickelt, die ein Forscherteam unter der Leitung von Dirk Dobbelaere von der Abteilung Molekulare Pathobiologie der Universität Bern nun entschlüsselt hat. Theileria ist ein Einzeller, der in Afrika und weiten Teilen Asiens Rinder infiziert und eine krebsähnliche Krankheit – die Theileriose – auslöst. Er wird durch Zeckenbisse auf das Rind übertragen, wo er zunächst weisse Blutzellen besiedelt und anschliessend auch in rote Blutzellen übergeht. Von dort aus gelangt er wiederum in Zecken, die sich vom Blut des betroffenen Rindes ernähren und anschliessend weitere Rinder befallen. In der heute im Journal «PLoS Biology» erschienenen Studie beschreiben die Forschenden, auf welch einzigartige und listige Weise Theileria sich im Organismus des Rindes vermehrt.

Übertragung auf beide Tochterzellen

Nachdem sich der Parasit in den weissen Blutzellen seines Wirtes eingenistet hat, bringt er diese dazu, sich fortlaufend zu teilen. Während des natürlichen Prozesses der Zellteilung verdoppeln sich die Chromosomen und werden durch röhrenförmige Proteinfäden, so genannte Mikrotubuli, an die sich gegenüberliegenden Seiten der Zelle gezogen, bevor diese in zwei Teile getrennt wird. Damit wird sichergestellt, dass beide Tochterzellen einen identischen Satz Chromosomen erhalten. Der clevere Parasit «verkleidet» sich als Teil dieses Mechanismus der Wirtszelle, was zur Folge hat, dass er vom Wirt wie die eigenen Chromosomen behandelt wird. So gelingt es ihm ebenfalls, bei jeder Zellteilung gleichmässig auf beide Tochterzellen verteilt zu werden und sich entsprechend im Organismus des Rindes exponentiell zu vermehren.

«Der Parasit macht sich die Funktion bestimmter Wirtszell-Moleküle zu Eigen und wird dadurch zum Trittbrettfahrer der Zellteilung. Dank dieser Erkenntnis verstehen wir nun viel besser, wie die Krankheit funktioniert», sagt Dirk Dobbelaere. Um dem Parasiten auf die Spur zu kommen, hatten die Forschenden den Zellteilungsvorgang jeweils an spezifischen Punkten gestoppt. So konnten sie genau beobachten, wo sich die beteiligten Moleküle der Wirtszelle sowie der Parasit während verschiedener Stadien der Zellteilung befinden.

Quellenangabe:

Conrad von Schubert, Gongda Xue, Jacqueline Schmuckli-Maurer, Kerry L. Woods, Erich A. Nigg, Dirk A. E. Dobbelaere: The Transforming Parasite Theileria Co-opts Host Cell Mitotic and Central Spindles to Persist in Continuously Dividing Cells, PLoS Biology, 28. September 2010, doi:10.1371/journal.pbio.1000499

28.09.2010