Pathogenese der schweren Malaria im Kindesalter

• Antragstellerin: Dr. Anna Bachmann
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497793750

Die durch einzelligen Parasiten Plasmodium falciparum verursachte Malaria tropica stellt eines der größten globalen Gesundheitsprobleme dar und ist – insbesondere bei Kindern unter fünf Jahren – eine der weltweit häufigsten Todesursachen. Im Kindesalter dominieren drei Krankheitsbilder der schweren Malaria, deren Symptome sich überschneiden können: zerebrale Malaria, Hyperlaktatämie/Azidose und schwere Anämie. Zentrales Merkmal der schweren Malaria, wozu grundsätzlich sowohl Faktoren des Wirts als auch des Parasiten beitragen, ist die Ablagerung parasitierter Erythrozyten in den Gefäßen, was zu einer Beeinträchtigung der Gewebedurchblutung und einer Laktatazidose führen kann. Der dafür verantwortliche Parasitenligand PfEMP1 wird auf der Oberfläche infizierter roter Blutkörperchen exprimiert und ermöglicht deren Adhäsion an viele unterschiedliche Endothelrezeptoren. Wiederholte Malariainfektionen führen allmählich zum Erwerb einer Immunität gegenüber der Erkrankung, wobei Antikörper gegen bestimmte PfEMP1-Varianten gebildet werden. Daher ist jedes Parasitengenom mit etwa 60 verschiedenen PfEMP1-kodierenden var-Genen ausgestattet, um im Verlauf einer Infektion der allmählich zunehmenden Wirtsimmunität durch Antigenvariation zu entgehen. Gegenwärtig gibt es keine wirksamen Zusatztherapien bei schwerer Malaria, und die Rolle von PfEMP1 oder anderen Parasitenfaktoren bei den verschiedenen und komplexen schweren Malariasyndromen ist nur unzureichend bekannt. Daher möchte diese Studie Transkriptome von Parasiten, die aus einer ghanaischen Kohorte pädiatrischer Malariapatienten mit genau definierten Phänotypen der verschiedenen schweren Malaria-Syndrome (n=750) isoliert wurden, mit asymptomatischen Kontrollen (n=250) vergleichen. Die zur Analyse verwendete RNA-seq-Pipeline wurde für Patientenisolate optimiert und misst Expressionsunterschiede von konservierten Hauptgenen (‚core genes‘) sowie polymorphen PfEMP1-kodierenden var-Genen, und ermöglicht so erstmals eine tiefgehende Transkriptomanalyse von Parasiten klinischer Infektionen. Zusammenfassend sollen die in diesem Antrag gewonnenen Daten zu unserem Verständnis zur komplexen Pathologie der schweren Malaria beitragen und weiterführende Studien zur Identifizierung der molekularen Grundlage der Virulenz des Parasiten ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen