Jedes Jahr sterben mehrere Millionen Menschen an Infektionskrankheiten, die von medikamentenresistenten Bakterien verursacht werden. Deshalb gehört die Suche nach neuen Wirkstoffen gegen die Mikroben zu den wichtigsten Aufgaben der medizinischen Forschung. Australische Forscher haben jetzt Vorbilder in der Natur entdeckt, die bei der Entwicklung neuer, leistungsfähigerer Antibiotika eine wichtige Rolle spielen könnten: Bienen.
{1l}
Bioprospecting ist die Suche nach Wirkstoffen, die von lebenden Organismen produziert werden und für medizinische Zwecke einsetzbar sind. Während eine große Anzahl gegenwärtig verwendeter Antibiotika von Bodenmikroben abgeleitet wurden, hat ein Wissenschaftlerteam, bestehend aus Ökologen und Evolutionsbiologen der australischen Macquarie University, nun neue Ansätze im Bioprospecting entwickelt, die sehr erfolgversprechend sind.
Ihre Ergebnisse legen nahe, dass Insekten der Schlüssel für die Entwicklung jener stärkeren und vielseitigeren Antibiotika sind, die im Kampf gegen die heutigen immer resistenter werdenden Bakterien benötigt werden. Sozialen Insekten kommt dabei gegenüber solitären Insekten eine besonders große Bedeutung zu, so die Forscher des Macquarie Key Centre for Biodiversity and Bioresources.
Der Kampf gegen Mikroben
Insektenstaaten bieten ideale Bedingungen für die Ausbreitung ansteckender Krankheiten. Sie sind durch Überbevölkerung und geringe genetische Variation gekennzeichnet, was die Übertragung von Krankheiten innerhalb solcher Kolonien schnell ausufern lassen kann.
Um unter diesen Bedingungen zu überleben, mussten soziale Insekten Methoden entwickeln, die die Ausbreitung von Krankheiten aufhalten. Dabei am meisten verbreitet ist die antimikrobielle Sekretion. Auch wenn die antimikrobielle Sekretion als Abwehrmechanismus im Tierreich bekannt ist, wurde bisher nie untersucht, ob diese stärker ist, wenn das Krankheitsrisiko aufgrund der Größe oder des Sozialitätsgrades der Gruppe ansteigt.
Stärkeres Sekret in größeren Kolonien?
Die Forscher der Macquarie University testeten ihre Hypothese, dass ein stärkeres antimikrobielles Sekret in größeren und eng verwandten Kolonien gebildet wird. Im Ergebnis konnten sie zeigen, dass eine starke Korrelation zwischen Gruppengröße und dem Grad der genetischen Verwandtschaft auf der einen Seite und verbesserten antimikrobiellen Eigenschaften auf der anderen Seite besteht.
Die Wissenschaftler wählten für ihre Untersuchungen Bienen, da diese auf mehreren Ebenen der Sozialitätsstufen von Insekten zu finden sind, die von solitär über semi-sozial bis hin zu hochsozialen, so genannten eusozialen Kolonien reichen. Die Wissenschaftler entdeckten, dass das antimikrobielle Sekret selbst bei der primitivsten semi-sozialen Bienenart um ein Vielfaches stärker war, als bei einer solitären Art.
In weiteren Schritten wollen die Forscher ihre Untersuchungen nun auf wirbellose Tiere, wie Wespen und Thripse ausweiten, um zu prüfen, ob das entdeckte Phänomen auch bei anderen Gruppen existiert.
(idw – Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke- Heinemann, 08.08.2007 – DLO)
