Wird der Durchfallerreger Cryptosporidium parvum in Zukunft virulenter und kann sich besser an verschiedene Wirte anpassen? Das suggeriert zumindest eine neue Studie. Forscher fanden einen regen Austausch von DNA zwischen den Linien.
Die Forscher untersuchten die Genome von Cryptosporidium parvum – einem zoonotischen Parasiten, der sowohl bei Menschen als auch bei Tieren schwere Durchfälle verursacht. Sie fanden heraus, dass verschiedene Linien zunehmend ihre DNA austauschen, was dazu beigetragen hat, dass sich der Parasit schneller weiterentwickelt hat. Das könnte möglicherweise zu virulenteren und besser angepassten Stämmen führen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Molecular Ecology veröffentlicht.
Die neue Studie zeigt, dass die Linien von Cryptosporidium parvum in den letzten 200 Jahren mehr DNA ausgetauscht haben als in der gesamten Zeit davor. Die Forscher führen dies auf die Globalisierung und unseren immer engeren Kontakt mit Tieren zurück, der die Häufigkeit von Spill-over-Ereignissen erhöht.
Einer der leitenden Forscher, Prof. Cock Van Oosterhout von der School of Environmental Sciences der University of East Anglia (UEA), sagte: „Cryptosporidium ist eine wichtige Gattung zoonotischer Parasiten und einer von mehreren Mikroorganismen, die Durchfallerkrankungen bei Menschen und einigen Nutztieren verursachen. Beim Menschen ist er jedes Jahr für etwa 57.000 Todesfälle verantwortlich, von denen 80 Prozent auf Kinder unter fünf Jahren entfallen. Die überwiegende Mehrheit der Fälle tritt in Ländern mit niedrigem Einkommen auf, aber auch im Vereinigten Königreich und in anderen europäischen Ländern kommt es zu Ausbrüchen. Es gibt weder ein wirksames Medikament noch einen Impfstoff, so dass es von entscheidender Bedeutung ist, die Übertragung und Entwicklung dieses Parasiten zu verstehen.“
Van Oosterhout weiter: „Wir wissen, dass es mehrere Abstammungslinien des Parasiten Cryptosporidium parvum gibt, aber wir wollten mehr darüber wissen, wie sie sich entwickeln, und vor allem, warum diese Spezies möglicherweise virulenter wird, als in der Vergangenheit.“ Das Team, das von der UEA in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in Italien und Australien geleitet wurde, nutzte die Analyse ganzer Genomsequenzen, um mehr über diesen genetischen Austausch herauszufinden. Sie verglichen 32 vollständige Genomsequenzen von menschlichen und tierischen Stämmen, die in Europa, den USA, Ägypten und China gesammelt wurden. Van Oosterhout: „Wir haben festgestellt, dass die verschiedenen Stämme dieser Parasiten zunehmend ihre DNA austauschen. In den letzten 200 Jahren wurden etwa 22 Prozent des Genoms dieser Parasiten ausgetauscht. Das ist deutlich mehr als die DNA, die sie in all den Jahren zuvor ausgetauscht haben. Die Gene, die an der Virulenz beteiligt sind, scheinen von diesem Genaustausch besonders betroffen zu sein.“
Das Genom der Parasiten, die den Menschen befallen, enthalte einen Teil der DNA von Parasiten, die normalerweise bei Kühen und Lämmern vorkämen. „Wir glauben, dass dieser genetische Austausch dem Parasiten hilft, sich schneller weiterzuentwickeln, und dass dies zu virulenteren und besser angepassten menschlichen Parasiten führen kann. “
„Dies ist sehr wichtig, denn wie uns Covid-19 gezeigt hat, können sich Parasiten schnell weiterentwickeln“, so Van Oosterhout. „Wir vermuten, dass die Evolutionsrate noch weiter beschleunigt wird, weil sich der Parasit in mehreren Wirtsarten entwickeln kann. Das bedeutet, dass neue Anpassungen, die sich bei Organismen entwickelt haben, die eine Wirtsart befallen, nun von Parasiten genutzt werden können, die eine andere Wirtsart befallen. Die zunehmende Vernetzung in unserer globalisierten Welt und der enge Kontakt zwischen Menschen und domestizierten Tieren erhöht die Häufigkeit von Spill-over- und Spill-back-Ereignissen.“
„Mithilfe der Analyse ganzer Genomsequenzen können wir nun diesen genetischen Austausch untersuchen und feststellen, wann und wo er stattfindet.“ Das werde den Forschern helfen, neu auftretende Infektionskrankheiten von zoonotischen Parasiten und Krankheitserregern besser zu kontrollieren.
Dieser beitrag basiert auf einer Pressemitteilung der University of East Anglia. Die Studie haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Elena Mozhvilo, unsplash
