Leishmaniose verursacht Blasen wie Windpocken oder Herpes, doch sie schmerzen oder jucken nicht. Forscher haben nun herausgefunden, wie es dazu kommt – und damit ein potenzielles nicht-narkotisches Schmerzmittel gefunden.
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler herausgefunden, warum die Hautläsionen, die durch kutane Leishmaniose verursacht werden, nicht schmerzen. Die Forscher analysierten Leishmaniose-Läsionen auf der Haut von Mäusen, um Stoffwechsel-Signalwege zu entdecken, die sich von denen nicht infizierter Mäuse unterscheiden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Parasiten, die die Krankheit verursachen, die Schmerzwahrnehmung verändern – vermutlich, um die Behandlung zu verzögern und ihr eigenes Überleben zu fördern.
„Bisher wusste niemand, warum diese Läsionen schmerzlos sind – aber es wurde vermutet, dass der Parasit irgendwie das physiologische System des Wirts manipuliert“, sagt Abhay Satoskar, Hauptautor der Studie und Professor für Pathologie am Ohio State University College of Medicine. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass die Parasiten Wege auslösen, die Schmerzen unterdrücken. Wie sie das tun, untersuchen wir noch.“
Die Forschungsergebnisse könnten nicht nur zu einem besseren Verständnis dieser parasitären Krankheit führen, von der jedes Jahr eine Million neuer Patienten betroffen sind, sondern auch zur Entwicklung neuer, nicht narkotischer Schmerzmedikamente. „Wir stellen die Hypothese auf, dass alle Moleküle, die der Parasit produziert, potenzielle Schmerzmittel für andere Gesundheitsprobleme sein könnten“, so Satoskar. Die Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift iScience veröffentlicht.
Das Fehlen von Schmerzen bei Leishmaniose-Läsionen hat Wissenschaftler jahrelang vor ein Rätsel gestellt, insbesondere wenn ähnliche Blasen, die durch Krankheiten wie Windpocken, Staphylokokkeninfektionen oder das Herpesvirus verursacht werden, jucken, eitern und schmerzen.
Nachdem sie Mäuse chronisch mit Leishmania mexicana, der Spezies, die in Süd-, Mittel- und Nordamerika kutane Leishmaniose verursacht, infiziert hatten, nutzten die Forscher eine Massenspektrometrie-Analyse der Läsionen, um Moleküle zu identifizieren, von denen bekannt ist, dass sie mit der Schmerzunterdrückung in Verbindung stehen.
Sie fanden zahlreiche Metaboliten – Produkte biochemischer Reaktionen, die Nahrung abbauen, um Energie zu erzeugen und andere wichtige Funktionen zu erfüllen –, die in früheren Untersuchungen mit der Blockierung der Schmerzwahrnehmung in Verbindung gebracht wurden. Sie fanden auch Bahnen mit schmerzlindernden Eigenschaften, die mit dem Endocannabinoid-System des Gehirns verbunden sind, das an einer Vielzahl physiologischer Prozesse beteiligt ist, darunter auch an der Schmerzreaktion.
Zellkulturexperimente mit infizierten Makrophagen, den Immunzellen, in denen Leishmania-Parasiten leben, zeigten eine Zunahme der meisten, aber nicht alle Veränderungen wie in den Läsionen. Die Parasiten nutzen diese Stoffwechselprodukte als Nahrung, um sich zu vermehren. Die Feststellung, dass bestimmte Schmerzunterdrückungswege in infizierten Makrophagen nicht erhöht sind, lässt jedoch einige Fragen offen, so Satoskar, ebenfalls Professor für Mikrobiologie an der Ohio State University.
„Die Infektion bewirkt etwas in der Zelle, was eine direkte oder indirekte Wirkung sein könnte – wir wissen es nicht. Aber die Umgebung, die die Infektion schafft, führt zur Produktion dieser Metaboliten“, sagt er. „Das Spannende ist, dass wir jetzt zum ersten Mal die zelluläre Grundlage dafür verstehen, warum diese Läsionen keine Schmerzen verursachen. Die nächste wichtige Frage lautet: Wenn wir wissen, dass diese Stoffwechselwege verantwortlich sind, wie werden sie dann ausgelöst? Durch den Parasiten oder durch etwas, das der Parasit der Wirtszelle antut, oder durch eine Kombination aus beidem? Es könnte eine ganze Reihe von Dingen passieren.“
Satoskar hat auch eine Initiative zur Entwicklung eines standardisierten Hauttests geleitet, mit dem die Immunität gegen Leishmania donovani nachgewiesen werden kann. Leishmania donovani ist der Parasit, der die viszerale Leishmaniose verursacht – eine potenziell tödliche Form der Krankheit, die die Organe befällt und unbehandelt tödlich verläuft.
Er und seine Kollegen berichteten kürzlich in Nature Communications über diese Arbeit, die für die Krankheitsüberwachung in den am stärksten betroffenen Regionen der Welt von entscheidender Bedeutung ist und für die klinischen Versuche der Phase 3 mit den von dem Team entwickelten Leishmaniose-Impfstoffen benötigt wird.
Der Test, der ein Antigen namens Leishmanin verwendet, ähnelt einem Hauttest für Tuberkulose – eine positive Reaktion bedeutet, dass eine Person dem Parasiten ausgesetzt war und eine zelluläre Immunität besitzt, die weitere klinische Symptome verhindert.
Leishmanin-Hauttests wurden in den vergangenen Jahren bereits eingesetzt, sind aber nicht mehr erhältlich. Das Forscherteam entwickelte das Antigen nach den Richtlinien der Guten Laborpraxis und testete es an Hamstern, einem Modell für viszerale Leishmaniose beim Menschen, um sicherzustellen, dass der Hauttest die erwartete Immunreaktion sowohl auf die Infektion als auch auf die Impfung auslöst.
„Diese Art von Daten kann für die beschleunigte Zulassung von Leishmania-Impfstoffen verwendet werden, die sich in der Entwicklung befinden. Wir gehen davon aus, dass wir damit den Bedarf der gesamten Weltgemeinschaft decken können“, sagte Satoskar.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Ohio State University. Hier findet ihr die Originalpublikation.
Bildquelle: Towfiqu barbhuiya, Unsplash
