Studie untersucht, wie Organismen diverse Mechanismen entwickeln
Lange haben Wissenschaftler erforscht, wie Organismen Krankheiten bekämpfen. Darüber hinaus haben sie versucht, die Belastungen durch die Krankheit zu mildern. In einer Abhandlung, die in der Fachzeitschrift PLoS Biology zur Veröffentlichung kam, evaluiert ein zweiköpfiges Forscherteam aus dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten, ein Beispiel von Konrad et al. einer pilzspezifischen Immunreaktion bei sozialen Ameisen, die eine aktive Immunisierung der Nestmitglieder durch die infizierte Ameise bewirkt. Die Ergebnisse liefern neues Wissen darüber, wie Organismen diverse Mechanismen entwickeln, die verschiedene Funktionen erfüllen, unter anderem die Übertragung der Immunität von einem Individuum auf das andere sowie die Unterscheidung zwischen Pathogenen. Die Forscher vom Institut für Immunologie und Infektionsforschung an der Universität Edinburgh im Vereinigten Königreich sowie von der Standford Universität in den Vereinigten Staaten konzentrierten sich dabei auf die Lasius neglectus Ameisen. Diese wurden mit einer tödlichen Dosis des entomopathogenen Pilzes Metarhizium anisopliae bedeckt und anschließend zurück zu den anderen Nestmitgliedern gesetzt. Die Nestmitglieder waren dabei einer fungalen Dosis ausgesetzt, die zu gering war, um ein bestimmtes Muster einer antifungalen Immungenexpression auszulösen. Nach Aussage der Forscher starben die Empfänger des Inoculums mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit an einer anschließend verabreichten Dosis derselben Mikrobe. Die mathematische Modellierung legt zudem nahe, dass diese Reaktion zu einem schnelleren Aussterben der Krankheit in der Kolonie führt. "Wie erstmals von Rosengaus und Traniello behauptet, erinnern diese Phänomene stark an die vom Menschen durchgeführte Variolation, bei der die Verabreichung einer kontrolliert niedrigen Dosis eines Pathogens die Person vor zukünftigen Infektionen schützt", schreiben die Autoren in ihrer Studie. "Im Gegensatz zur Impfung werden die Pilzsporen in dem von Konrad et al. untersuchten System jedoch nicht in abgeschwächter Form übertragen, z. B. über Verdauungsenzyme, und bleiben somit infektiös. Zur Identifikation der Mechanismen hinter der sozialen Immunisierung der Ameisenkolonien verwendeten die Autoren eine Kombination aus unterschiedlichen Methoden: Mathematische Modelle sowie verhaltensbiologische, mikrobiologische, immunologische und molekulare Techniken, welche alle zusammen einen aufregenden Machbarkeitsnachweis der Gruppen-Immunität bieten, dass Immunität auf Gruppenniveau experimentell manipuliert und modelliert werden kann. Zwar sind noch weitere Arbeiten notwendig, um zu bestimmen, wie dies mit der Epidemiologie von Mensch und Tier zusammenhängt, doch ist es nach Ansicht der beiden Forscher sehr wahrscheinlich, dass durch solche Studien solide evolutionäre Intererenzen geschlossen werden können. "Es wäre beispielsweise hilfreich, die durch die Genexpressionsmuster implizierte zelluläre Basis der Immunspezifität zu untersuchen: ob die vorherige Exposition eine schnellere und/oder stärkere Reaktion auf niedrigere Dosen des Pathogens ermöglicht, wie viel Kreuzimmunität gegen andere Pathogene dabei generiert wird und ob die soziale Immunisierung bei Insekten nur so lange besteht, wie die Individuen dem Pathogen ausgesetzt sind oder ob das Immungedächtnis bei Wirbeltieren eine langfristige soziale Immunisierung bewirkt. Indem wir die soziale Immunität in Insektenkolonien studieren, können wir möglicherweise emergente Eigenschaften entdecken, die wir in einem anderen wichtigen sozialen Tier, dem Menschen, bislang übersehen haben."Weitere Informationen finden Sie unter: Universität Edinburgh: http://www.ed.ac.uk/home PLoS Biology: http://www.plosbiology.org/home.action
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Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten