Forschungsteams der McGill-Universität, des Douglas-Forschungszentrums und des Forschungsinstituts des McGill University Health Centre stellten fest, dass Mäuse, die mitten in der Nacht mit malariaerregenden Parasiten infiziert wurden, weniger schwere Krankheitssymptome und eine begrenztere Parasitenproliferation zeigten als Mäuse, die tagsüber infiziert wurden.
Pixabay, Beispielbild
Malaria ist eine von Mücken übertragene Krankheit, die Hunderte Millionen Menschen auf der ganzen Welt betrifft und jedes Jahr über eine halbe Million Todesopfer fordert, die Mehrheit davon Kinder. Die zerebrale Malaria ist die tödlichste Form der Krankheit.
Diese Ergebnisse könnten zur Entwicklung neuer Behandlungen führen, die die zirkadianen Rhythmen berücksichtigen.
Die Wechselwirkung zwischen den zirkadianen Rhythmen des Wirts und denen der Parasiten
Zirkadiane Rhythmen sind Schwankungen in der Physiologie und im Verhalten, deren Zyklen etwa 24 Stunden dauern – entsprechend einer Erdrotation – und die auch ohne Zeitgeber fortbestehen. Diese Rhythmen werden durch eine biologische Uhr im Gehirn sowie durch weitere Uhren in den meisten Organen und Zellen des Körpers gesteuert.
„Wir haben den Effekt der Wechselwirkung zwischen den zirkadianen Rhythmen des Wirts und denen der Malariaparasiten auf den Schweregrad der Krankheit und die Fähigkeit des Wirts, die Infektion zu bekämpfen, untersucht“, erklärt Priscilla Carvalho Cabral, frisch promovierte Doktorandin an der McGill-Universität, die die in zwei kürzlich veröffentlichten Studien beschriebenen Experimente leitete.
„Die beobachteten Unterschiede in der Reaktion des Wirts auf die Infektion in Abhängigkeit von der Tageszeit deuten darauf hin, dass die zirkadianen Rhythmen den Krankheitsverlauf beeinflussen“, betont Nicolas Cermakian, Leiter des Labors für molekulare Chronobiologie und Hauptautor, der die beiden Studien beaufsichtigte. „Der Einfluss dieser biologischen Uhren des Immunsystems auf die Malaria wurde bisher noch nie untersucht.“
Neue wichtige Erkenntnisse
Bei Parasiten, ihren tierischen Wirten sowie bei den meisten lebenden Organismen steuern die zirkadianen Rhythmen zahlreiche physiologische Funktionen. Es ist beispielsweise bekannt, dass die Vermehrung der Malariaparasiten in den roten Blutkörperchen des Wirts einem täglichen Rhythmus folgt.
Frühere Arbeiten derselben Forschungsgruppe haben gezeigt, dass eine andere schwere parasitäre Erkrankung, die Leishmaniose, durch die biologischen Uhren des Wirts beeinflusst wird: Der Zeitpunkt der Infektion beeinflusst die Vermehrung der Parasiten sowie die Immunantwort. Die neuesten Studien zeigen, dass dies auch für die zerebrale Malaria gilt.
„Die neuen Erkenntnisse, die wir gewonnen haben, sind von großer Bedeutung, da die Mechanismen, die die Rhythmen der Krankheitsanfälligkeit – insbesondere bei parasitären Erkrankungen – steuern, weitgehend unbekannt sind“, erklärt Martin Olivier, Leiter des Labors für Wirt-Parasit-Interaktionen, Professor am Institut für Mikrobiologie und Immunologie der McGill-Universität und Mitautor der beiden Studien.
Die Studien
Der Artikel "Time of Day and Circadian Disruption Influence Host Response and Parasite Growth in a Mouse Model of Cerebral Malaria", von Priscilla Carvalho Cabral et al., wurde in iScience veröffentlicht.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.109684
Der Artikel "Circadian Control of the Response of Macrophages to Plasmodium spp.-Infected Red Blood Cells", von Priscilla Carvalho Cabral et al., wurde in ImmunoHorizons veröffentlicht.
DOI: https://doi.org/10.4049/immunohorizons.2400021