Bienen als Schlüssel für die Entwicklung neuer Antibiotika

06.08.2007

Infektionskrankheiten, die von medikamentenresistenten Bakterien verursacht werden, sind jedes Jahr für mehrere Millionen Todesfälle verantwortlich. Experten stimmen darin überein, dass die Entwicklung neuer Antibiotika eine der dringlichsten Aufgaben der medizinischen Forschung ist. Ein Wissenschaftlerteam, bestehend aus Ökologen und Evolutionsbiologen der australischen Macquarie University, hat neue Ansätze im so genannten Bioprospecting entwickelt, die sehr erfolgversprechend sind.

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, legen die Erkenntnisse der Wissenschaftler des Macquarie Key Centre for Biodiversity and Bioresources 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.

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. 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 sollen die Untersuchungen nun auf wirbellose Tiere, wie Wespen und Thripse ausgeweitet werden, um zu prüfen, ob das entdeckte Phänomen auch bei anderen Gruppen existiert.

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