Malaria tötet jedes Jahr Hunderttausende von Menschen, aber der Parasit Plasmodium falciparum infiziert viel mehr Menschen, als er krank macht. Die Mehrheit der Menschen mit Malaria sind zu jeder Zeit vollkommen gesunde Parasitenfabriken, und ohne zu wissen, dass sie infiziert sind, können diese gesunden Träger die Krankheit leicht auf neue Regionen und neue Menschen übertragen, denen es möglicherweise nicht so gut geht.
Glücklicherweise ist der beste Freund des Mannes hier, um Ärzten eine helfende Pfote zu verleihen.
Neue Forschungsergebnisse der London School of Hygiene & Tropical Medicine legen nahe, dass Hunde den Geruch von Malaria erkennen können. In einer kleinen Proof-of-Concept-Studie konnten zwei ausgebildete Hunde zwischen Socken, die von Kindern mit Malaria getragen wurden, und Socken, die von Kindern ohne Malaria getragen wurden, unterscheiden. Die Forscher präsentierten ihre vorläufigen Ergebnisse heute auf der Jahrestagung der American Society of Tropical Medicine and Hygiene.
Malaria macht Menschen für Mücken attraktiver. Ein Team unter der Leitung von James Logan, Leiter der Abteilung für Krankheitskontrolle an der Londoner Schule für Tropenmedizin, hat zuvor gezeigt, dass Socken, die von infizierten Kindern getragen wurden, für die kleinen Blutsauger verlockender sind, wahrscheinlich, weil die Gerüche der Kleidung mehr als Aldehyde bezeichnete Chemikalien enthielten. Mit winzigen Drähten an den Antennen der Mücken pafften die Forscher Chemikalien auf sie, um zu sehen, welche Gerüche eine Reaktion hervorriefen. Verbindungen, die als Heptanal, Octanal und Nonanal bezeichnet wurden, waren für die Mücken am aufregendsten und wurden in höheren Konzentrationen in den infizierten Kindersocken gefunden.
„Wenn also Mücken Menschen riechen können, warum dann nicht Hunde?“, Sagt Steve Lindsay, Entomologe für öffentliche Gesundheit an der Durham University in Großbritannien und leitender Forscher der neuen Studie.
Das Forschungsteam mit medizinischen Spürhunden. (Durham University / Medical Detection Dogs / Londoner Schule für Hygiene und Tropenmedizin) Lindsay und Kollegen baten anscheinend gesunde Kinder in Gambia, für eine Nacht ein Paar neue Socken zu tragen. Am Morgen sammelten sie die Socken - etwa 175 Paare - und testeten die Kinder auf Malaria. (Ungefähr 30 Kinder wurden positiv getestet, obwohl sie keine Symptome hatten.) Die Forscher froren die Socken ein, um die Gerüche zu bewahren, packten sie ein und schickten sie zurück nach Großbritannien
Die gemeinnützigen Medical Detection Dogs trainierten sechs Monate lang zwei Hunde namens Sally und Lexi, um zwischen Socken für Kinder mit Malaria und Socken für Kinder ohne Krankheit zu unterscheiden. Die Hündinnen - ein Labrador-Retriever und eine Labrador-Mischrasse - schnüffelten an jeder Probe und erstarrten, wenn sie Malaria entdeckten, oder zogen weiter, wenn nicht. Nach dem Training mit einer Socke von jedem Paar konnten die Hunde 70 Prozent der Kinder mit Malaria und 90 Prozent der gesunden Kinder korrekt identifizieren, indem sie die Socken vom anderen Fuß schnüffelten. Die Hunde entdeckten sogar infizierte Kinder mit sehr geringer Parasitenbelastung - 10 bis 20 Parasiten pro Mikroliter Blut. (Die Weltgesundheitsorganisation sagt, ein Malaria-Diagnosewerkzeug sollte bei 200 Parasiten pro Mikroliter zu 75 Prozent genau sein - aber sie haben auch nie speziell Hunde erwähnt.)
"Ich finde es wirklich aufregend", sagt Audrey Odom John, eine Pädiatrie-Wissenschaftlerin an der Washington University School of Medicine in St. Louis. Odom John, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, entwickelt einen Atemtest, um Malaria-Gerüche bei infizierten Kindern zu erkennen. "Es ist auf jeden Fall ein guter Start", sagt sie über den Erfolg der Hunde.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen bei der Arbeit. Die Stichprobe von 175 Paar Socken ist kleiner, als es sich Medical Detection Dogs gewünscht hätte, sagt Claire Guest, Mitbegründerin und Geschäftsführerin der gemeinnützigen Organisation. Eine bessere Stichprobe wären 100 Malaria-positive Socken und 300 negative Socken gewesen, sagt sie.
Aufgrund der geringen Stichprobengröße mussten die Hunde mit denselben Sockenpaaren trainiert werden, die sie getestet hatten (das Training wurde mit einer Socke von jedem Paar durchgeführt, und der Test wurde mit der anderen durchgeführt). Das Experiment ist nicht ideal, da die Hunde einfach gelernt haben könnten, Individuen zu erkennen, anstatt den Malaria-Geruch zu erkennen.
Guest und ihr Team glauben jedoch nicht, dass die Hunde Individuen auswendig gelernt haben. Wenn die Hunde kein Malaria-positives Kind identifizierten, war es oft ein Kind, das mit dem sexuellen Stadium des Malariaparasiten infiziert war, was Lindsay zufolge den Geruch verändert haben könnte. Wenn die Hunde einfach nur die Düfte von Individuen wahrgenommen hätten und eine Socke zur anderen gepasst hätten, hätten sie diesen Fehler nicht konsequent begehen sollen.
Insgesamt glaubt das Team, dass die Hunde recht gut abschneiden, wenn man bedenkt, dass sie "kleine Sockenstücke verwendet haben, die [einmal] von einem Kind getragen und dann für eine Weile eingefroren wurden", sagt Logan. "Das gibt uns größere Hoffnung, dass sie es viel besser machen würden, wenn sie in der Lage wären, eine tatsächliche Person zu riechen, weil das Signal viel stärker sein sollte."
Das Riechen einer Person anstelle einer Socke könnte auch mögliche Störfaktoren beseitigen. Viele der Kinder teilten sich zum Beispiel ein Bett mit anderen Verwandten, und die Socken könnten Gerüche von Bettwäsche oder anderen Personen aufgefangen haben. Und "was kleine Jungs mit ihren Socken machen, kann niemand sagen", sagt Lindsay. „Wir hatten einen Jungen, der eine Socke trug. Was ist mit der anderen Socke passiert? "
Laut Lindsay könnten die Spürhunde in Einreisehäfen in Länder hilfreich sein, in denen Malaria ausgerottet wurde, in denen aber immer noch Anopheles-Mücken vorhanden sind, die den Parasiten verbreiten. Sie könnten gesund aussehende Menschen, die möglicherweise den Malariaparasiten tragen, untersuchen, um zu verhindern, dass sie die Krankheit in ein ansonsten "sauberes" Land zurückbringen. Da Schätzungen zufolge bis zu 19 von 20 Menschen den Malariaparasiten tragen können, ohne krank zu werden, wäre eine schnelle, nicht-invasive Methode zur Identifizierung der Überträger ein großer Segen für diejenigen, die daran arbeiten, die Ausbreitung der Krankheit zu verhindern.
Gegenwärtige Diagnosemethoden sind nicht praktikabel, um Hunderte oder Tausende von Personen zu untersuchen, die einen Flughafen passieren. Um Malaria zu diagnostizieren, können Ärzte Blut abnehmen und die Parasiten mithilfe eines Mikroskops identifizieren. Dies erfordert jedoch Schulungen und "Dinge, die unkompliziert erscheinen, aber nicht so sind", wie saubere Objektträger, ein funktionierendes Mikroskop und zuverlässiger Strom, sagt Heidi Hopkins außerordentlicher Professor für Malaria und Diagnostik an der London School of Hygiene & Tropical Medicine.
Alternativ können Gesundheitspersonal eine beliebige Anzahl von "Schnelltests" durchführen, bei denen ein Nadelstich Blut auf ein kleines Gerät fallen gelassen wird. Eine Viertelstunde später erscheint ein farbiger Balken, wenn sich ein vom Malariaparasiten produziertes Antigen im Blut des Patienten befindet. Solche Tests sind für Laien in jeder Umgebung einfach zu verwenden. Der Nachteil ist, dass Sie nicht jeden internationalen Reisenden zwingen können, sich einer Blutuntersuchung zu unterziehen. Im Gegensatz dazu könnte ein Hund "eine Reihe von Menschen durchkreuzen und in Sekunden erledigt sein", sagt Logan.
Und wenn es sich nicht um Spürhunde handelt, könnte möglicherweise eine elektronische "Nase" verwendet werden. Ein Gerät könnte so konstruiert sein, dass es die gleichen Verbindungen nachweist, nach denen Hunde und Mücken riechen. Um dies zu erreichen, sind jedoch genauere Untersuchungen zu den spezifischen Molekülen erforderlich.
Ein unbekannter Teil des Puzzles ist, warum Malaria-Infizierte anders riechen. Es ist unklar, ob die Parasiten direkt Gerüche produzieren, ob sie das Mikrobiom einer Person verändern oder ob unser Körper die Gerüche als Reaktion auf die Parasiten produziert. Odom John sagt jedoch, der Malariaparasit habe eine ähnliche Organelle wie Pflanzen, die Geruchsstoffe produzieren - "das, was Kiefern nach Kiefern oder Zitronen nach Zitronen riechen lässt." Es ist möglich, dass der Malariaparasit mit seiner seltsamen, pflanzenähnlichen Organelle direkt Geruchsstoffe herstellt.
Eine weitere Möglichkeit, die erforscht werden muss, ist die Frage, ob der Geruch in allen Populationen gleich ist. Daher plant Lindsay, Menschen aus ganz Afrika zu testen, um festzustellen, ob die Hunde auch Malaria an ihren Gerüchen erkennen können.
Eine letzte Komplikation ist, dass es mehr als eine Art von Malaria gibt. P. falciparum ist das häufigste und tödlichste Tier, aber andere Parasitenarten können Monate nach der Erstinfektion schwächende Rückfälle verursachen.
Malaria ist eine komplexe Krankheit, die auch mit Hilfe unserer vierbeinigen Freunde nicht einfach ausgerottet werden kann. Aber diese Puppen - und ihre menschlichen Trainer - werden mit aller Kraft im Labor und auf dem Feld arbeiten, um diese Underdog-Geschichte in einen Erfolg zu verwandeln.
