Wien/Klosterneuburg - Staatenbildende Insekten haben kollektive Strategien entwickelt, um die Ausbreitung ansteckender Krankheiten zu verhindern. Bienen etwa können die Temperatur im Stock gemeinsam so erhöhen, dass Bakterien abgetötet werden. Und Ameisen befreien Artgenossen von Pilzsporen - und werden dafür mit einer Immunisierung gegen den Pilzparasiten "belohnt". Welche Mechanismen hinter dieser Form der "sozialen Immunität" stehen, will die Evolutionsbiologin Sylvia Cremer erforschen, die seit kurzem am Institute of Science and Technology (IST) Austria in Maria Gugging beschäftigt ist und vom Europäischen Forschungsrat (ERC) einen hochdotierten "Starting Grant" für ihr Projekt erhalten hat.

Wechelseitiger Nutzen

Cremer hat bereits vor einigen Jahren an ihrer bisherigen Wirkungsstätte, der Universität Regensburg, das Phänomen der "sozialen Impfung oder Immunisierung" entdeckt und im Fachmagazin "Current Biology" publiziert. Um es zu untersuchen, hat sie einzelnen Ameisen Sporen des parasitären Pilzes Metarhizium anisopliae aufgeklebt. Sobald solcherart kontamnierte Ameisen mit Artgenossen aus der eigenen Kolonie in Kontakt kommen, beginnen diese, die Pilzsporen abzubeißen. Weil der Pilz ein bis zwei Tage braucht, bis er die Körperhülle durchdringt, werden die Tiere dadurch gerettet. Die gesunden Nestgenossen konnten dabei sogar unterscheiden, ob die Pilzsporen gefährlich sind - durch UV-Licht abgetötete Sporen wurden nicht entfernt.

Ein solches Verhalten bedeutet für den "Hygiene-Trupp" ein hohes Risiko der Ansteckung. Doch Cremer hat herausgefunden, dass die helfenden Ameisen trotz Kontakt mit den Pilzsporen nicht krank werden. "Wir haben das Experiment jetzt sehr oft wiederholt und es ist uns nie eine einzige Ameise gestorben, sie sind offensichtlich immun geworden", sagte Cremer. Selbst wenn die Ameisen nach einer Säuberungsaktion gezielt einer sonst letalen Dosis Pilzsporen ausgesetzt werden, gab es einen Überlebensvorteil gegenüber Artgenossen, die nur mit gesunden Tieren zusammengelebt haben.

Suche nach dem Wirkmechanismus

Mögliche Erklärungen dafür will Cremer nun am IST Austria herausfinden, wo sie als eine der ersten Wissenschafter in das neuerrichtete Laborgebäude einziehen wird, das am 13. Oktober eröffnet wird. Eine Möglichkeit sei, dass das kontaminierte Tier eine Art Signal abgebe, das den Artgenossen sagt, die eigene Immunantwort hochzuregulieren. Ähnliches gibt es laut Cremer bei Pflanzen, die Nachbarn über Duftstoffe einen Parasitenbefall signalisieren.

Es könnte aber auch bestimmte Substanzen, die weitergegeben werden, eine Rolle spielen: "Entweder es sind geringe Mengen des Pathogens selbst, was zu einer Infektion auf niedrigem Niveau führen würde, die das Immunsystem leicht überwinden könnte", so Cremer. Es könnte sich aber auch um einen Transfer von Schutzstoffen von dem befallenen auf die anderen Tiere handeln, vermutet die Wissenschafterin. Antikörper, wie beim Menschen, gibt es bei Ameisen nicht, die nur ein angeborenes Immunsystem besitzen. Sie verfügen aber über antimikrobielle Peptide in der Hämolymphe, der Körperflüssigkeit der Ameisen. Diese könnten beim Hochwürgen und Verteilen von Nahrung, wie dies bei sozialen Insekten üblich ist, verteilt werden.

In den neuen Labors am IST Austria und mit ihrer Arbeitsgruppe, die Cremer aus Regensburg mitbringt, wollen die Wissenschafter nun klären, was tatsächlich hinter dieser sozialen Immunität steckt.
 (APA/red)