Malaria war im Italien der Renaissance weit verbreitet. Die Krankheit war damals als „Febbre terzana“ bekannt, da das Fieber in Abständen von zwei bis drei Tagen auftrat. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Eurac Research hat nun den Parasiten Plasmodium falciparum, den Erreger der gefährlichen Malaria tropica, im Weichgewebe von Einbalsamierungsgefäßen aus der Basilica di San Lorenzo in Florenz mikroskopisch nachgewiesen.
Die mächtige Dynastie bestattete ihre Toten nach einem besonderen Ritual: Bei der Einbalsamierung wurden die Eingeweide entfernt und in große Terrakottagefäße namens Orci gelegt, die zusammen mit den Särgen in der Basilika San Lorenzo in Florenz beigesetzt wurden. Im Jahr 2010 durften Forscher neun dieser Orci beproben, die mit dem Familienwappen verziert waren. Von den neun trugen zwei die Namen bestimmter Familienmitglieder.
Mit einer langen Pinzette holte das Team etwas hervor, das dem Anthropologen Albert Zink, der die Untersuchung leitete, auf den ersten Blick „eher unbedeutend“ vorkam. Er erklärte weiter: „Allerdings handelte es sich bei diesen Fragmenten, die für das ungeübte Auge Stoffstücke hätten sein können, tatsächlich um mumifizierte Gewebe unbekannter Herkunft. Unser erstes Interesse bestand also darin, herauszufinden, was wir tatsächlich sahen.“ Dann wollten wir herausfinden, ob die Struktur des Organs intakt genug war, um festzustellen, von welchem Organ es stammte.“
Insgesamt entnahmen die Forscher 24 Proben, die sie anschließend mikroskopischen und molekularen Analysen unterzogen.
Viel weiter führten die molekularen Untersuchungen nicht. Das Material sei zu stark abgebaut, der Arno habe Florenz seit der Medici-Zeit mehrfach überschwemmt und akute Temperaturschwankungen hätten ihr Übriges getan, „Proteine oder DNA waren fast nicht mehr vorhanden“, erklärt Erstautor der Studie, Mikrobiologe Frank Maixner. „Aber es waren nicht nur schlechte Nachrichten, die mikroskopische Struktur war tatsächlich sehr aufregend.“
Dünne Gewebeschnitte zeigten ein potenzielles Blutgefäß, das noch Ansammlungen roter Blutkörperchen enthielt. Als eine spezielle Methode namens Giemsa-Färbung angewendet wurde, wurden Hinweise auf einen Parasiten in diesen Blutzellen gefunden.
Was Maixner als „einen überraschenden Befund“ bezeichnete, war nicht schlüssig. Bei den Parasiten könnte es sich um Plasmodien gehandelt haben – einen Parasiten, der für Malaria verantwortlich ist, oder sogar um einen anderen Parasiten namens Babesia.
Anschließend wandte das Team eine noch präzisere Technik an, die Rasterkraftmikroskopie, bei der die Gewebeoberfläche mit einer nanoskopischen Nadel abgetastet wurde, die selbst kleinste Höhenunterschiede und dreidimensionale Strukturen sichtbar machte. Diese Analyse ergab die typischen ringförmigen Strukturen, die eines der Entwicklungsstadien der Plasmodienparasiten charakterisieren.
Die gleichen Formen können jedoch auch von Babesien gebildet werden. Für Gewissheit sorgte schließlich die immunhistochemische Methode, die den Nachweis von Antigenen in Gewebeschnitten ermöglicht. Und so wurde der Parasit eindeutig bestimmt: Plasmodium falciparum, der Erreger der tödlichsten Malariaform, der Malaria tropica, die vor allem in der Äquatorregion vorkommt.
In vielen der untersuchten Blutzellen wurden Parasiten nachgewiesen. Darüber hinaus konnten innerhalb der einzelnen Blutzellen typische Membranstrukturen nachgewiesen werden, die der Erreger Plasmodium falciparum im Verlauf der Infektion selbst bildet.
„Bei diesen sogenannten Maurer-Spalten handelt es sich um Zellorganellen, die für die Interaktion zwischen Wirt und Parasit wichtig sind. Sie sind unter anderem am Transport von Parasitenproteinen beteiligt und beeinflussen so maßgeblich den Krankheitsverlauf“, erklärt Co-Autor und Malariaforscherin Nicole Kilian von der Universität Heidelberg/Universitätsklinikum Heidelberg.
In einer weiteren Analyse untersuchten die Wissenschaftler die Zuckerstrukturen auf der Oberfläche der Blutzellen, die die Blutgruppe entscheidend beeinflussen. Das Ergebnis: Die infizierte Person gehörte der Blutgruppe B an und Menschen dieser Blutgruppe sind weniger resistent gegen Malaria. Auf welches Familienmitglied sich die Ergebnisse beziehen, lässt sich jedoch nicht mehr herausfinden, da der Orci, von dem die Probe entnommen wurde, keinen Namen trägt.
Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Neu auftretende Infektionskrankheiten.
Mehr Informationen:
Frank Maixner et al., Mikroskopischer Nachweis einer Malariainfektion in viszeralem Gewebe der Medici-Familie, Italien, Neu auftretende Infektionskrankheiten (2023). DOI: 10.3201/eid2906.230134
Bereitgestellt von Eurac Research