Wie Parasiten gefährliche Tropenkrankheiten verbreiten
Es ist ein Naturgesetz, dass Parasiten der Wirtsart schaden. Dieses Zusammenspiel zwischen Wirt und Parasit prägt Wild- und Haustierpopulationen und kann sich auch auf die Landwirtschaft, den Naturschutz und die Verbreitung menschlicher parasitärer Krankheiten auswirken. Einige der gefährlichsten Tropenkrankheiten werden von Trypanosomatiden verursachen. Das sind Parasiten, die Insekten befallen, sodass die Krankheit über einen infizierten Insektenbiss übertragen wird. Mit mehr Informationen zu solchen Beziehungen könnten Epidemien vernachlässigter Tropenkrankheiten verhindert werden. Das EU-finanzierte Projekt FlyTryp wurde mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen durchgeführt. Die Forschenden verwendeten die Fruchtfliege Drosophila Melanogaster als Modellorganismus, um die Anfälligkeit für Trypanosomatiden zu testen. „D. Melanogaster dient als Wirt für verschiedene natürliche Parasiten, die zu den Trypanosomatiden gehören. Sie sind also gut als Modell für das Zusammenspiel zwischen Fliege und Parasit geeignet“, erklärt Venera Tyukmaeva, eine Evolutionsgenetikerin an der Universität Liverpool und Hauptforscherin von FlyTryp.
Ein Modellorganismus
Die meisten Träger bei Fliegen sind schwer im Labor zu analysieren, doch für Drosophila Melanogaster sind bekannte molekulare, genetische und genomische Verfahren verfügbar. Außerdem ist bereits viel Wissen zur Biologie der Fliege vorhanden, sodass sie ein bewährtes Modell für experimentelle Studien ist. Tyukmaeva und ihr Team erforschten die Genetik einer natürlichen Population anhand des Drosophila Melanogaster Genetic Reference Panel, einer Sammlung an isofemalen Linien, Nachkommen einzelner wild gefangener Weibchen. Sie infizierte einige der Weibchen mit dem natürlich vorkommenden Parasiten Jaenimonas Drosophilae und erfasste anschließend die Parasitenbelastung in der Fliege, um die anfälligsten und resistentesten Linien zu bestimmen. „Ich untersuche die Unterschiede in der Genetik und der Genexpression, um hoffentlich herauszufinden, durch welche Gene die Anfälligkeit für Trypanosomatide reguliert wird“, sagt sie.
Fortlaufende Analyse der Gene, die bei der Immunantwort von Insekten aktiviert werden
Das Projekt ist zwar offiziell beendet, doch Tjukmaeva beendet die Analyse noch und die Ergebnisse scheinen sehr vielversprechend zu sein. „Auf den vorläufigen Scans sind die Gene erkennbar, die bei der Immunreaktion von Insekten aktiviert werden, insbesondere die Gene, die auch bei anderen Studien zu Trypanosomatiden gefunden wurden. Das und einige andere Versuche führen zu der Annahme, dass es ein gutes Modell ist“, berichtet sie.
Immunreaktionen von Insekten – die praktische Anwendung
Im Allgemeinen wird nur wenig zu den Immunreaktionen gegen Trypanosomatiden geforscht und bei den meisten Studien wird sich mit Insektenträgern befasst, die menschliche Krankheiten verursachen. „Die Drosophila ist nicht nur eine unglaublich praktische Spezies, wir haben auch alle genetischen Verfahren für jegliche Art von Experiment!“, so Tyukmaeva. Sie hofft, dass die Ergebnisse nicht nur praktisch angewendet werden, sondern auch zu Erkenntnissen über wichtige Mechanismen im Zusammenspiel zwischen Wirt und Parasit und der Insektenimmunität führen. „Hoffentlich werden diese Ergebnisse in der Wissenschaftsgemeinschaft in kommenden Studien verwendet, sodass wir die Natur besser verstehen können“, erklärt sie.
Erforschung der faszinierenden Welt der Parasiten
Tyukmaeva ist jetzt als Dozentin an der Universität Liverpool tätig und weitet ihre Forschung auch auf Parasitengenetik und andere Faktoren aus, die das Zusammenspiel zwischen Wirt und Parasit beeinflussen. „Eine der aufregendsten Forschungsrichtungen ist die Möglichkeit, die Vielfalt der Trypanosomatiden in Insekten in der Natur zu erforschen“, fährt sie fort. „Die Vielfalt ist erstaunlich und weitestgehend unerforscht. Ich bin mir sicher, dass dieser Bereich viele Entdeckungen für uns bereithält.“
Schlüsselbegriffe
FlyTryp, Drosophila, vernachlässigte Tropenkrankheiten, Genetik, Verfahren, Parasiten, Schaden, Menschen, Beziehungen
