Christine Gsell
Dr. med.
Spezies- und geschlechtsspezifischer Vergleich des Einflusses von Cyclosporin A auf
darmassoziierte Cystein-Proteinasen von Schistosoma mansoni und S. japonicum
Geboren am 04.02.1970 in Leonberg
Reifeprüfung am 03.05.1989 in Ludwigsburg
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom WS 1989 bis SS 1998
Physikum am 11.09.1991 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Paris und Mannheim
Staatsexamen am 20.11.1998 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Hygiene
Doktorvater: Prof. Dr. rer. nat. Andreas Ruppel
Das Immunsuppressivum Cyclosporin A besitzt auch antiparasitäre Eigenschaften. Sein
antischistosomaler Effekt wurde bereits in früheren Studien beschrieben. In dieser Arbeit wurde die
Wirkung von Cyclosporin A auf die darmassoziierten Cystein-Proteinasen von S. mansoni und S.
japonicum im Hinblick auf spezies-und geschlechtsspezifische Unterschiede untersucht. Um den
Einfluß von Cyclosporin A sowohl auf die Kathepsin B- als auch auf die Kathepsin L-ähnliche
Aktivität im Homogenat bzw. Regurgitat ("Vomitus") der Schistosomen zu erfassen, verwendete ich
neben dem für Kathepsin B und L spezifischen Substrat Benzyloxycarbonyl-Phenylalanin-Arginin-
7-Amino-4-Methylcoumarin (ZFR-AMC) das für Kathepsin B selektive Substrat
Benzyloxycarbonyl-Arginin-Arginin-7-Amino-4-Methylcoumarin (ZRR-AMC). Zur Untersuchung
der Wirkung einer in vivo-Behandlung der Schistosomen mit Cyclosporin A auf die Aktivität der
Cystein-Proteinasen bestimmte ich die enzymatische Aktivität in Homogenaten aus S. mansoni bzw.
S. japonicum, deren Wirtstiere 4 Tage vor der Perfusion eine Dosis von 50 mg Cyclosporin A pro
kg Körpergewicht erhalten hatten. Die in vivo-Behandlung der Schistosomen mit Cyclosporin A
führte in den Homogenaten aus weiblichen Würmern zu einer Hemmung der Cystein-Proteinase-
Aktivität. Diese war bei S. mansoni stärker ausgeprägt als bei S. japonicum. Die Cystein-Proteinase-
Aktivität in den Homogenaten männlicher S. mansoni bzw. S. japonicum wurde dagegen nicht
vermindert. Um den direkten Effekt von Cyclosporin A auf die darmassoziierten Cystein-
Proteinasen in vitro zu untersuchen, bestimmte ich die enzymatische Aktivität im Homogenat und
im Vomitus unbehandelter S. mansoni bzw. S. japonicum in Gegenwart von Cycosporin A. Hierbei
bewirkte Cyclosporin A in Konzentrationen zwischen 0.1 µM und 10 µM eine Steigerung der
Cystein-Proteinase-Aktivität sowohl im Homogenat als auch im Vomitus adulter S. mansoni bzw. S.
japonicum. Cyclosporin A-Konzentrationen von 100 µM und 200 µM hingegen hemmten die
Cystein-Proteinase-Aktivität. Ergänzend untersuchte ich die Wirkung einer in vivo-Behandlung von
S. mansoni und S. japonicum mit 50 mg/kg Cyclosporin A zu verschiedenen Zeitpunkten nach
Infektion auf Entwicklung und Morphologie der Schistosomen. Eine Behandlung mit Cyclosporin A
zu einem frühen Zeitpunkt nach Infektion führte sowohl bei S. mansoni als auch bei S. japonicum zu
einer Reduktion der Wurmzahl. Eine Cyclosporin A-Behandlung zu einem späteren Zeitpunkt
reduzierte die Gesamtzahl der Würmer nicht mehr, bewirkte aber eine selektive Reduktion
weiblicher Adulter. Desweiteren führte eine Cyclosporin A-Behandlung zu einem frühen Zeitpunkt
nach Infektion bei S. mansoni zu ausgeprägten Herniationen des Darmtrakts. S. japonicum zeigte
hingegen keine morphologischen Veränderungen des Darmtrakts. Meine Arbeit ergab spezies- und
geschlechtsspezifische Unterschiede in der Wirkung von Cyclosporin A. Worauf diese beruhen,
kann anhand der vorliegenden Versuchsergebnisse nicht entschieden werden. Hierzu bedarf es der
Aufklärung des Mechanismus der antischistosomalen Wirkung von Cyclosporin A. Diskutiert wird
die Bindung von Cyclosporin A an dessen intrazellulären Rezeptor Cyclophilin. Der
antischistosomale Effekt würde nachfolgend entweder über die Hemmung der Peptidyl-Prolyl-cis-
trans-Isomerase-Aktivität von Cyclophilin oder über die Störung eines essentiellen
Stoffwechselvorgangs durch den Cyclosporin A/Cyclophilin-Komplex vermittelt. Spezies- und
geschlechtsspezifische Unterschiede in der Wirksamkeit von Cyclosporin A erklärten sich durch
unterschiedliche Bindungseigenschaften der Cyclophilin-Isoformen weiblicher und männlicher
Schistosomen sowie der verschiedenen Spezies für Cyclosporin A.
