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Körperabwehr: Zweistufiges Insekten-Immunsystem verhindert Resistenzen

<i>Tenebrio molitor</i>
Insekten leiden womöglich deswegen generell seltener unter lebensbedrohlichen Bakterieninfektionen, weil ihr zweistufiges Abwehrsystem die Evolution besonders widerstandsfähiger und deshalb gefährlicher Keime erschwert hat. Dies gelingt, indem die gegen einen ersten Immunschlag resistenten und so selektierten Keime später durch eine zweite, unabhängige Angriffswelle umfassend vernichtet werden, entdeckten Jens Rolff von der University of Sheffield und seine Kollegen.

Armer Käfer? | Einem Mehlkäfer (Tenebrio molitor) werden humanpathogene Staphylococcus-aureus-Bakterien injiziert. Das Abwehrsystem der Insekten kommt damit allerdings gut klar – innerhalb einer Stunde werden fast alle Bakterien abgetötet, den Rest hält ein Gemisch aus wahrscheinlich mehreren unterschiedlichen antimikrobiellen Paptiden auf Dauer in Schach.
Die Forscher hatten Mehlwurmkäfern (Tenebrio molitor) Bakterien injiziert und die Reaktion der Körperabwehr untersucht. Schon innerhalb einer Stunde waren 99,5 Prozent der Keime durch eine erste, fast augenblicklich einsetzende Welle von Immunreaktionen abgetötet. Dabei tötet der Körper die Eindringlinge durch Fresszellen oder in einer mit starken Oxidationsmitteln gefluteten Melanozytenkapsel.

Erst nach einer gewissen Zeit beginnt das Insekt dann die 0,5 Prozent verbliebenen Bakterien mit antimikrobiellen Peptiden zu attackieren, die in der ersten Welle noch überhaupt nicht eingesetzt worden waren.

Verblüffenderweise werden die Restbakterien allerdings selbst nach zwei Wochen nicht immer ohne Ausnahme abgetötet: Wenige Keime überstehen auf Dauer auch den zweiten Angriff. Die Abwehrpeptide der Insekten könnten womöglich nicht nur rein bakterizid wirken, sondern die Physiologie der Bakterien so verändern, dass diese weniger pathogen wirken, spekulieren David Schneider und Moria Chambers von der Stanford University über die Beobachtungen der Forscher um Rolff. (jo)

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  • Quellen
Haine, E.R. et al.: Antimicrobial defense and persistent infection in insects. In: Science 322, S. 1257–1259, 2008.

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