Insekten und Krankheitsübertragung Attraktiver für Mücken: Dengue-Viren verändern den Duft ihrer Wirte

Infizieren sich Tiere oder Menschen mit Zika- oder Dengue-Viren, verändert sich der Geruch ihrer Haut. Dieser Duft macht sie attraktiver für Mücken, die die natürlichen Überträger dieser Viren sind. Ein perfektes Match und eine Bedrohung, denn gegen Dengue-Fieber gibt es keine wirksamen Medikamente oder Impfungen die in der Breite einsetzbar sind. Forschende aus China haben nun einen weiteren Lösungsansatz gefunden.

Eine Asiatische Tigermücke
Auch in Deutschland angekommen: Die Asiatische Tigermücke. Bildrechte: IMAGO / Panthermedia

Mücken – was soll man sagen, wir hassen sie. Sie machen nervige Geräusche, schwirren einem immer vor der Nase rum und ihre Stiche jucken. Und zu allem Überfluss übertragen sie auch noch Krankheiten. Für Viren ist dieser Umstand übrigens sehr praktisch. Über das Blut ihrer infizierten Wirte lassen sie sich bequem von Ort zu Ort tragen und weiterverbreiten. Aber warum werden manche Menschen öfter von Mücken gestochen als andere? Eine Erklärung ist der Geruch, den die potenziellen Stichopfer ausströmen. Und manche Körper riechen verlockender als andere. Neu ist diese Erkenntnis nicht. Auch Pflanzen arbeiten mit dieser Methode, um Bestäuber anzuziehen.

Viren verändern den Körpergeruch ihrer Wirte

Diesen cleveren Umstand nutzen auch Viren für ihre Verbreitung. Forschende der Tsinghua University in Peking haben das am Beispiel des Zika- und des Denguevirus untersucht. Ihre Studienergebnisse veröffentlichten sie jetzt im Magazin Cell.

Die Forscher bewerteten die Verhaltensreaktion der Mücken mit einem Zwei-Port-Olfaktometer-Test (von links nach rechts: Dr. Hong Zhang, Dr. Yibin Zhu, Prof. Gong Cheng)
Bildrechte: Xuan Guo

Das Forschungsteam sperrte eine Gruppe infizierter Mäuse und eine Gruppe gesunder Mäuse zusammen mit hungrigen Stechmücken in eine Box und beobachtete, wer häufiger gestochen wurde. Zwischen 60 und 75 Prozent der Moskitos wurden von den infizierten Mäusen angezogen. Die Forschenden fanden heraus, dass diese Mäuse mehr Acetophenon produzieren als die gesunden Tiere.

Acetophenon ist eine aromatische organisch-chemische Verbindung, die übrigens auch in vielen Früchten und in einigen Käsesorten vorkommt. Sie ist bei den Infizierten in einer besonders hohen Konzentration vorhanden und lässt diese für Mücken sehr köstlich riechen.

Regulierungsmechanismen der Haut ausgehebelt

Acetophenon wird ganz natürlich auf der Haut gebildet. Normalerweise reguliert das Schlüsselprotein RELMa die Zusammensetzung des Mikrobioms der Haut und hält die Acetophenon produzierenden Bakterien in Schach. Die Dengue- und Zikaviren unterdrücken RELMa aber. Das heißt die Acetophenon produzierenden Bakterien vermehren sich übermäßig und kranke Menschen oder Tiere riechen plötzlich für die Moskitos sehr attraktiv.

Die Moskitos und Viren gehen also eine ausgeklügelte Symbiose ein. Zika- und Dengue-Viren sind auf die Moskitos angewiesen, um zu überleben. Vor allem von tagaktiven Stechmücken der Gattung Aedes, insbesondere Aedes aegypti (Gelbfiebermücke) und Aedes albopictus (Asiatische Tigermücke) wird die Krankheit übertragen. Sticht eine gesunde Mücke einen infizierten Wirt, trägt sie das Virus weiter. Moskitos wiederum verlassen sich auf ihren Geruchssinn, um ihr Überleben zu steuern. Ein perfektes Match also – aber auch eine große Bedrohung.

Denguefieber: Eine der zehn größten Bedrohungen der Weltgesundheit

Beinahe die Hälfe der Weltbevölkerung lebt in Gebieten, in denen ein hohes Risiko für Denguefieber herrscht. Es kommt in den tropischen und subtroischen Gebieten Asien, Afrikas und Lateinamerikas vor. Die WHO zählt das Dengue-Fieber zu den zehn größten Bedrohungen der Weltgesundheit, denn das Verbreitungsgebiet weitet sich aus und die Infektionen nehmen zu. Es gibt vier Subtypen des Virus. Man kann sich also vier Mal infizieren. Nach einer Infektion besteht eine lebenslange Immunität. Doch die Infektionen sind keineswegs harmlos, denn mit jeder Folgeinfektion erhöht sich auch das Risiko eines schweren Krankheitsverlaufes.

Dengue-Viren schädigen das blutbildende System. Beim Denguefieber kommt es zu einer Verminderung der Blutzellen, vor allem der Thrombozyten, die für die Blutgerinnung wichtig sind. Bei der ersten Form, dem klassischen Denguefieber, entwickeln die Erkrankten grippeähnliche Symptome und Hautausschlag. Das Fieber heilt aber in der Regel folgenlos aus. Die zweite Form ist das Dengue Hämorrhagisches Fieber (DHF), das im Extremfall zu einem Dengue Schock Syndrom (DSS) führen kann. Unbehandelt verlaufen DHF und DSS oft tödlich. Vor allem Kinder sind gefährdet.

Zwar gibt es den Dengue-Impfstoff Dengvaxia, doch wird dieser nur unter Einschränkungen empfohlen, da er unter Umständen die Erkrankung verstärken kann. 2017 musste die Impfkampagne auf den Philippinen abgebrochen werden, weil es zu schweren Komplikationen und Todesfällen kam. Ein neuer Impfstoff befindet sich derzeit in einer Phase-III-Studie und wird geprüft.

Andere Möglichkeiten gegen mückenfreundlichen Geruch finden

Um die Dengue-Verbreitung also auf andere Weise einzudämmen, wäre es von Vorteil, wenn Träger der Viren nicht so verlockend für Mücken riechen würden. Wie also kann die Acetophenon-Produktion unterdrückt werden?

Nachdem Gong Chengs Team die existierende Literatur zum Schlüsselprotein RELMa durchforstet hatte, stießen die Forschenden auf den Wirkstoff Isotretinoin. Sie fütterten also infizierte Mäuse mit Isotretinoin und setzten sie wieder zusammen mit Mücken in eine Box. Die Ergebnisse waren ermutigend. Die infizierten Mäuse wurden nicht häufiger gestochen als die gesunden Mäuse.

"Die diätetische Verabreichung von Isotretinoin an Flavivirus-infizierte Tiere reduzierte die Verflüchtigung von Acetophenon, indem sie die ansässigen kommensalen Bakterien (leben mit dem Wirt meist in harmloser Symbiose) auf der Haut des Wirts umgestaltete", sagt Cheng. Der nächste Schritt der Forschenden ist es, die Wirkung der Isotretinoin-Behandlung an Menschen zu testen, um die durch Acetophenon ausgelöste Moskitoaktivität zu verringern. Es könnte durchaus ein Ansatz sein, um die Verbreitung von Dengue und Zika zu verringern.

Schwere Nebenwirkungen: Folgeforschung nötig

Doch natürlich muss das noch ausgiebig untersucht werden, denn Isotretinoin ist zwar ein Mittel, das seit vielen Jahren zur Behandlung von schwerer Akne eingesetzt wird, aber es ist auch ein verschreibungspflichtiges Medikament mit einer langen Liste möglicher schwerer Nebenwirkungen. Vor allem Frauen im gebärfähigen Alter dürfen es nur einnehmen, wenn sie gleichzeitig verhüten, da ein extrem hohes Risiko besteht, dass das Medikament beim ungeborenen Kind schwere Missbildungen verursacht. Darüber hinaus ist die Isotretinoin-Behandlung zeitlich begrenzt, Mücken müssten aber dauerhaft davon abgehalten werden, Menschen zu stechen. Es muss also noch ein bisschen Forschung ins Land gehen, bis das Dengue-Fieber auf diese Weise an seiner Verbreitung gehindert werden kann.

JeS

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 Die Asiatische Tigermücke - hier unter dem Mikroskop. 3 min
Die Asiatische Tigermücke - hier unter dem Mikroskop - ist inzwischen auch in Teilen Deutschlands verbreitet. Sie ist gefürchtet, denn sie ist ein Vektor - also Überträger - für rund 20 Tropenkrankheiten, dazu gehören das Chikungunya- und das Dengue-Fieber, sowie das West-Nil-Virus. Bildrechte: MDR/Heike Dickebohm