Hunde erkennen Malaria am Geruch von Socken

Kann ein Hund anhand von getragenen Socken, Malaria erschnüffeln? Laut einer britischen Studie ist das der Fall. Die Methode könnte Schule machen.

Sally und Lexi haben an vielen Socken gerochen. Die beiden Malaria-Spürhunde haben gelernt, Malaria gut riechen zu können. Dazu mussten sie üben, üben und nochmals üben. 

Die erste Socke, an der Sally vorbeigeht, riecht einfach nur nach Socke, die zweite auch und die dritte ebenfalls. Aber die vierte Socke riecht anders. Die Labradordame bleibt kurz stehen, schnüffelt nochmal und ist sich sicher: Diese Socke riecht nach Malaria-Parasiten. Und sie hat Recht. Sie hat ihren Job als Medizinischer Spürhund gut gemacht, und dafür gibt es eine Belohnung. 

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Wissen & Umwelt | 24.04.2019

Malaria-Spürhund Sally

Das Riechvermögen von Hunden ist 60 Mal größer als das des Menschen. Dafür sorgen bis zu 300 Millionen Riechzellen. Trainierte Hunde können Diabetiker vor drohender Unterzuckerung warnen und Epileptiker vor einem Anfall. Ob jemand Krebs hat, erkennen sie an der Luft, die derjenige ausatmet. Sally und Lexi können am Körpergeruch eines Menschen erkennen, ob er Malaria-Parasiten im Körper hat. Die Krankheit ist in Afrika nach wie vor ein großes Problem. 

Zum Sockentest nach Gambia

Rund 600 Kinder aus Gambia im Alter von fünf bis zehn Jahren haben an einer Studie der Universität im englischen Durham teilgenommen. Professor Steven Lindsay hat sie geleitet: "Wir haben vier Schulen gegen Ende der Regenzeit besucht. Dann gibt es die meisten Malaria-Fälle. Wir haben von all diesen Schulkindern Blutproben genommen. Außerdem haben wir ihnen Nylonstrümpfe gegeben. Die sollten sie über Nacht tragen", erklärt Lindsay. Der ganz persönliche Geruch eines jeden Kindes hat sich dann auf die Strümpfe übertragen. 

Körpergeruch-Mückenfalle gegen Malaria

Die Mückenfalle

So sieht sie aus: Die Falle hat einen kapuzenförmigen Deckel. Aus dem inneren heraus emittiert sie Lockstoffe. Sie wird in der Nähe von Häusern aufgehängt.

Körpergeruch-Mückenfalle gegen Malaria

Tötung ohne Pestizide

Mücken, die in die Falle geraten sind, kommen nicht mehr heraus. Sie sterben auf "umweltfreundliche" Weise.

Körpergeruch-Mückenfalle gegen Malaria

Ökostrom für Mückenbekämpfung

Um den Mückensauger zu betreiben - einen Ventilator, der die Mücken einsaugt und zentrifugiert, braucht die Falle Energie. Die kommt von einer Solarzelle auf dem Dach. So eignet sich die Falle auch für Orte die nicht ans Netz angebunden sind.

Körpergeruch-Mückenfalle gegen Malaria

Erwünschter Nebeneffekt

So hat die Mückenfalle auch noch weiteren Nutzen für die Bewohner. Erstmals gibt es Strom im Haus, um etwa eine Lampe zu betreiben oder auch das Mobiltelefon wieder aufzuladen.

Der Geruch der Nylonstrümpfe

Die Forscher haben die getragenen Strümpfe vakuumverpackt nach England geschickt. Dort wurden sie den Riechexperten unter die Nase gehalten. Die beiden Hunde, die an dem Experiment beteiligt waren, haben immerhin 70 Prozent der infizierten Kinder anhand der Socken, die sie getragen haben, aufgespürt. "Es war die erste Studie, die sich mit Malaria Parasiten beschäftigt hat", erklärt Lindsay.

Um die Malaria-positiven von den Malaria-negativen Socken unterscheiden zu können, wurden die Blutproben untersucht und den entsprechenden Socken zugeordnet. Anhand der Blutproben stellten die Wissenschaftler außerdem fest, dass 30 der 175 Kinder, um die es im Test ging, mit Plasmodium falciparum infiziert waren, also einem Malaria-Erreger.

Ganz ohne Blutuntersuchung und nur mit ihren feinen Riechorganen erkannten Sally und Lexi die Parasiten-Infektionen schon in einem sehr frühen Stadium. Bei keinem der Kinder war die Krankheit ausgebrochen, aber die Parasiten, die die Infektionskrankheit hervorrufen, befanden sich im Körper und das hatte sich eben in den Socken niedergeschlagen. Je früher Malaria erkannt wird, um so besser ist die Prognose und umso früher können Ärzte Medikamente verabreichen. 

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Der Golden Retriever Lexi, sieht das Aufspüren von Malaria-Parasiten eher als Spiel

Für die Hunde ist es ein Spiel

"Wir haben fünf Glasbehälter aufgestellt und kleine Streifen der Strümpfe hineingesteckt", erklärt Lindsay. Die Hunde sind an der Reihe von Behältern entlang gegangen und wenn in einem der Behälter die Socke eines infizierten Kindes war, dann hat der Hund das entsprechend gemeldet. "Alles in allem waren die Ergebnisse sehr gut. Sie waren sogar besser als die Schnelltests, die wir normalerweise in afrikanischen Kliniken machen", ergänzt Lindsay.

Themenseiten

Auf gut Glück bei der ganzen Bevölkerung Blutproben zu nehmen, um einer eventuellen Malaria-Infektion auf die Spur zu kommen, ist unmöglich. Anders ist das bei der Arbeit mit den tierischen Riech-Spezialisten. "Die Methode mit den Hunden ist nicht invasiv und findet ohne jeglichen Körperkontakt statt. Die Hunde brauchen einen nicht anzufassen", sagt Lindsay. Die Diagnose findet gewissermaßen auf Distanz statt, irgendwelche Geräte sind nicht nötig. 

Lindsay ist überzeugt, dass der Einsatz von Spürhunden sich zu einer schnellen und unkomplizierten Methode entwickeln könnte, um Malaria bei Menschen zu identifizieren, die keine Symptome zeigen, aber trotzdem hochansteckend sind. 

Ähnlich wie Drogen-Spürhunde könnten die vierbeinigen Malaria-Experten beispielsweise an Flughäfen eingesetzt werden. Als Beispiel nennt Lindsay Südafrika. "Die Malaria-Kontrolle in Südafrika ist recht gut. Dennoch gibt es immer wieder tausende von Fällen. Arbeiter aus benachbarten Regionen könnten Parasiten ins Land bringen. Diese Menschen sind dann vielleicht noch nicht einmal erkrankt, aber sie tragen die gefährlichen Parasiten in sich und verbreiten sie."

Die vierbeinigen Schnüffler könnten helfen, die Gefahr ein wenig einzudämpfen. In Zukunft können sie dazu sicherlich auch an anderen Kleidungsstücken schnüffeln und nicht nur an getragenen Socken. 

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Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Ein Moskito schlägt zu

Das sicher gefährlichste Tier Afrikas ist die etwa sechs Millimeter kleine Anopheles-Mücke: Sie überträgt Malaria. An dieser Infektionskrankheit sterben jährlich rund eine halbe Million Menschen. Malariaerkrankte leiden an hohem wiederkehrendem Fieber, Schüttelfrost und Krämpfen. Vor allem bei kleinen Kindern kann die Krankheit schnell zum Tode führen.

Malariaerreger in einer Anopheles-Mücke; Copyright: Universitätsklinikum Heidelberg/Frischknecht

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Alles beginnt in der Mücke

Sticht die Anopheles-Mücke einen infizierten Menschen, nimmt sie den Malariaerreger auf; beim nächsten Stich gibt sie ihn an einen anderen Menschen weiter. Forscher haben die Erreger hier im Bild mit einem grün leuchtenden Eiweiß markiert. Wie das grüne Leuchten verrät, vermehren sich die Parasiten im Darm der Mücke und sammeln sich schließlich in ihren Speicheldrüsen.

Flash-Galerie Anopheles-Mücke und Speicheldrüsen mit Malariaerregern unter dem

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Erreger für die Forschung ernten

Der biologische Name des Malarierregers lautet Plasmodium. Um ihn zu untersuchen, entfernen Forscher infizierten Anopheles-Mücken die Speicheldrüsen und isolieren daraus den Parasiten. Denn im Speichel der Mücke reichert sich die infektiöse Form des Parasiten an - Experten nennen diese Form Sporozoiten. Rechts im Bild ist die Mücke zu sehen, in der Mitte deren entnommene Speicheldrüsen.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Mücke - Mensch - Mücke

Tatsächlich ist der Mensch nur der Zwischenwirt des Malariaparasiten, Endwirt ist die Mücke. In uns vermehrt sich der Erreger ungeschlechtlich: erst in der Leber, dann in den roten Blutkörperchen. Ein Teil der Parasiten bildet schließlich weibliche und männliche Zellen. Diese werden von einer Mücke aufgenommen und pflanzen sich in ihr geschlechtlich fort. Der Kreis schließt sich.

Flash-Galerie Kreisbewegungen der Malariaerreger

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Malariaerreger laufen im Kreis

Da die Malariasporozoiten gekrümmt sind, bewegen sie sich im Kreis, wenn Forscher sie wie hier auf ein Stück Glas mit Flüssigkeit aufbringen. Die Parasiten sind gelb eingefärbt, ihre Bewegungsbahn ist blau. Die Erreger sind schnell: Für einen Kreis benötigen sie nur etwa 30 Sekunden. In ihren Wirten werden sie durch Hindernisse von der Kreisbahn abgelenkt und laufen dann auch geradeaus.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Zwölf Tage zwischen Stich und Krankheitsausbruch

Im Mensch nistet sich der Malariaerreger zunächst für einige Tage in der Leber ein. Währenddessen merkt der Betroffene nichts. Erst wenn der Parasit sich in der Leber zu kleinen traubenförmigen Merozoiten umgewandelt hat, die das Organ verlassen und die Blutkörperchen befallen, fühlt sich der Patient krank.

Flash-Galerie Krankheit Malaria

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Malariaerreger im Blut

Die Parasiten brauchen ein bis drei Tage, um sich in den roten Blutkörperchen zu vermehren. Dann zerfallen die Blutzellen und setzen viele reife Malariaerreger und giftige Substanzen aus dem Stoffwechsel der Parasiten frei. Die Folge: Fieberschübe. Unter dem Mikroskop ist die Krankheit nach Anfärbung leicht zu diagnostizieren: Die lila gefärbten Erreger fallen im Blutabstrich sofort auf.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Rund um den Äquator

Malaria ist eine typische Tropenkrankheit: Sie tritt dort auf, wo es heiß und feucht ist. Einige Wissenschaftler hatten befürchtet, dass sich die Malaria aufgrund des Klimawandels ausbreiten werde. Neuere Studien kommen zu einem anderen Ergebnis: Tatsächlich nehme ihr Verbreitungsgebiet kontinuierlich ab, da immer mehr Sümpfe trockengelegt würden.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Moskitonetze = Lebensretter

Das beste Mittel gegen Malaria ist, gar nicht erst von einer Mücke gestochen zu werden. Dabei helfen Repellents - Mückenabwehrmittel zum Eincremen - und natürlich Moskitonetze, deren feine Maschen die Mücken fernhalten. Unter einem Moskitonetz zu schlafen, kann Leben retten!

Flash-Galerie Krankheit Malaria

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Doppelter Schutz

Forscher haben ein Moskitonetz entwickelt, das besonders schützen soll: In die Fasern der Netze ist ein Insektizid eingewebt, welches kontinuierlich frei wird. Der Wirkstoff tötet alle Mücken, die sich auf dem Moskitonetz niederlassen.

Flash-Galerie Krankheit Malaria

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Giftwaffe gegen Malaria

Nimmt die Malariagefahr überhand, greifen Betroffene oft zu harten Mitteln und versprühen massenweise Insektengift, so wie hier im indischen Mumbai. Ein solches Insektizid ist die Substanz DDT - wirkungsvoll gegen Mücken, aber als Teil des "dreckigen Dutzends" schlecht für Gesundheit und Umwelt: Es ist sehr langlebig und reichert sich in der Nahrungskette an.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Schnelle Diagnose

Malaria-Schnelltests weisen innerhalb von Minuten Malariaerreger in einem Tropfen Blut nach. Hier untersuchen die "Ärzte ohne Grenzen" einen Jungen im afrikanischen Mali. Sein Test ist positiv. Der Junge bekommt Medikamente und ist zwei Tage später wieder gesund. Solche Schnelltests funktionieren allerdings nicht immer zuverlässig.

Flash-Galerie Krankheit Malaria

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Wettlauf gegen die Zeit

Medikamente zerstören den Parasiten im Blut oder verhindern, dass er sich weiter vermehren kann. Allerdings werden die Erreger mit der Zeit resistent gegen den Wirkstoff - einige Medikamente wie Chloroquin wirken in vielen Gegenden schon nicht mehr. Auch Medikamentenfälschungen mit zu wenig Wirkstoff fördern Resistenzen. Einziger Ausweg: neue Arzneien zu entwickeln.

Malaria - ein einziger Mückenstich kann töten

Gut gebettet gegen die Malaria

Auch mit einem neuen Impfstoff heißt es demnach weiterhin: Sich vor Mückenstichen zu schützen ist das A und O.

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