Viren wie das Dengue- und das Zika-Virus verbreiten sich durch Stechmücken, die die Krankheitserreger mit dem menschlichen Blut aufnehmen und auf neue Opfer übertragen. Forscher haben nun einen Mechanismus identifiziert, der den Viren offenbar bei der Ausbreitung hilft: Sie verändern das Mikrobiom unserer Haut so, dass diese verstärkt Substanzen produziert, die uns für Mücken besonders anziehend riechen lassen. Abhilfe schaffen könnte möglicherweise ein Medikament, das bereits erfolgreich gegen Akne eingesetzt wird. Bei Mäusen, die mit dem Dengue-Virus infiziert waren, unterband das Mittel erfolgreich die Mücken anlockenden Veränderungen des Hautmikrobioms und sorgte dafür, dass die Tiere nicht häufiger gestochen wurden als gesunde Artgenossen. Tests am Menschen sollen folgen.

Sogenannte Flaviviren sind für ihre Verbreitung darauf angewiesen, dass sie durch Parasiten von Mensch zu Mensch übertragen werden. Zu den bekanntesten Vertretern gehört das Dengue-Virus, das in tropischen Gebieten weltweit verbreitet ist und Fieber, Hautausschlag und Blutungen verursachen kann. Jedes Jahr erkranken mehr als 50 Millionen Menschen am Dengue-Fieber und rund 20.000 sterben jährlich daran. Weitere Vertreter der Virenfamilie sind das Zika-Virus, das unter anderem zu Geburtsschäden führen kann, Gelbfieber, Japanische Enzephalitis und das West-Nil-Virus.

Lockstoff für Stechmücken

Ein Team um Hong Zhang von der Tsinghua-Universität in Peking ist nun auf einen Trick der Viren gestoßen, mit dem sie offenbar ihre Verbreitung wahrscheinlicher machen: „Wir haben beobachtet, dass Stechmücken verstärkt Mäuse stechen, die mit Dengue- oder Zika-Viren infiziert sind“, erklären die Forscher. Auf Basis dieser Beobachtung analysierten sie die Geruchsmoleküle auf der Haut von infizierten und gesunden Mäusen. Und tatsächlich: Bestimmte Geruchsmoleküle kamen bei infizierten Tieren häufiger vor als bei gesunden. Die Wirkung dieser Geruchsstoffe testeten Zhang und sein Team, indem sie diese auf andere Mäuse sowie auf die Hände von menschlichen Freiwilligen auftrugen und beobachteten, wie Mücken darauf reagierten.

Auf diese Weise identifizierten die Wissenschaftler ein Molekül namens Acetophenon, das offenbar für einen für Mücken besonders attraktiven Geruch sorgt. An menschlichen Dengue-Patienten wiesen sie nach, dass auch diese verstärkt Acetophenon auf der Haut produzieren und so Mücken anziehen. „Acetophenon ist eine flüchtige Verbindung, die hauptsächlich vom Mikrobiom der Haut produziert wird“, erklären die Forscher. Bei gesunden Individuen sorgt ein antimikrobielles Protein, genannt RELMα, dafür, dass diejenigen Bakterien, die Acetophenon produzieren, sich nicht übermäßig vermehren. „Die Infektion mit Flaviviren unterdrückt die Expression von RELMα“, so die Forscher. „Das führt zur Ausbreitung von Acetophenon produzierenden Bakterien und folglich zu einem hohen Acetophenonspiegel.“

Akne-Medikament als Abhilfe?

Mit dieser Erkenntnis begaben sich die Forscher auf die Suche nach einer Möglichkeit, diesem Mücken anlockenden Mechanismus entgegenzuwirken. Aus anderen medizinischen Anwendungen ist bekannt, dass ein Vitamin-A-Derivat namens Isotretinoin die Produktion des antimikrobiellen RELMα in der Haut erhöht. Eingesetzt wird das Mittel bislang vor allem gegen starke Akne. Zhang und sein Team verabreichten dieses Mittel mit Dengue-Viren infizierten Mäusen und setzten diese in einen Käfig mit Mücken, gemeinsam mit unbehandelten infizierten Mäusen sowie gesunden Tieren.
Das Ergebnis: Die mit Wirkstoff gefütterten Dengue-Mäuse wurden nicht häufiger gestochen als ihre gesunden Artgenossen. „Die diätetische Verabreichung von Isotretinoin bei Flavivirus-infizierten Tieren reduzierte die Abgabe von Acetophenon, indem sie die ansässigen Bakterien auf der Haut des Wirts umgestaltete“, erklärt Zhangs Kollege Gong Cheng.

Das könnte Chancen für die Infektionsprävention eröffnen: Werden infizierte Individuen weniger gestochen, reduziert das die Verbreitungschancen des Virus und könnte dazu beitragen, die Ausbreitung von Dengue-Fieber einzudämmen. „In Zukunft wollen wir die diätische Verabreichung von Isotretinoin-Präparaten auch an menschlichen Dengue-Patienten testen. Auf diese Weise hoffen wir, die Acetophenon-vermittelte Moskitoaktivität zu verringern“, sagt Cheng. Auch auf Seiten der Mücken wollen sich die Forscher dem Problem widmen. „Wir planen, spezifische Geruchsrezeptoren für Acetophenon in Moskitos zu identifizieren und die Gene durch eine Gene-Drive-Technologie aus der Moskitopopulation zu entfernen“, erklärt Cheng. Dabei wird das Erbgut der Tiere mithilfe der Genschere editiert und so verändert, dass alle Nachkommen diese Genänderung erben. Das beschleunigt die Ausbreitung der genmanipulierten Form in einer Population – und könnte die Mücken geruchsblind für die vireninduzierten Lockstoffe machen.

Quelle: Hong Zhang (Tsinghua-Universität, Peking, China) et al., Cell, doi: 10.1016/j.cell.2022.05.016

© wissenschaft.de – Elena Bernard