Virale Krankheitserreger und soziale Immunität bei Ameisen

Viren sind bedeutende Krankheitserreger, die regelmäßig Epidemien, sowohl bei Menschen, als auch bei Tieren auslösen. Beispiele hierfür sind der kürzliche Ebola-Ausbruch in Afrika, sowie die Vogelgrippe, die allein in Asien zum Tod von hunderttausenden Vögeln führte. Um große Virenausbrüche zu verstehen ist es wichtig, nicht nur virale Infekte von einzelnen Tieren isoliert zu betrachten, sondern auch die virale Ausbreitung innerhalb einer Gesellschaft zu verstehen (Epidemiologie). Vor allem in großen und dichten Gemeinschaften können sich Viren schnell ausbreiten. Soziale Insekten, darunter Bienen, Ameisen und Termiten, leben in riesigen, komplexen Staaten mit bis zu mehreren Millionen Tieren. Innerhalb eines Staates sind die Tiere sehr nah miteinander verwandt, da sie alle von derselben Königin stammen können. Außerdem pflegen die Tiere viel körperlichen Kontakt, um sich gegenseitig zu verständigen. All diese Faktoren machen soziale Insekten zu idealen Zielen von Viren, sodass man gerade dort regelmäßige fatale Epidemien erwarten würde. In der Realität jedoch kommt es nur vereinzelt zu Virenausbrüchen in Insektenstaaten. Was ist nun die Ursache dafür, dass Insektenstaaten nicht von regelmäßigen Virusepidemien ausgelöscht werden? Die Gründe hierfür sollen in dem spannenden Projekt virale Krankheitserreger und soziale Immunität: bei Ameisen untersucht werden. Um dem auf den Grund zu gehen, werden zuerst alle Viren identifiziert, mit denen Ameisen relevant für unsere Experimente infiziert sind. Im Labor wird dann mit Hilfe von molekularen Methoden und Mikrosokopie untersucht, wie sich der Virus in der Ameise ausbreitet und im Speziellen, ob und wie sich der Virus auf die anderen Ameisen im Staat ausbreitet. Es wird also ganz besonders die soziale Komponente der Virenabwehr in Ameisenkolonien erforscht. Kontrollierte Versuche unter Laborbedingungen werden helfen zu verstehen, wie sich soziale Interaktionen zusammen mit individuellen Abwehrmechanismen bei Ameisen auf die Ausbreitung von viralen Epidemien in großen sozialen Staaten auswirken. Traditionelle Verhaltensbeobachtungen, gepaart mit modernen Videoüberwachungssystemen und automatisierten Videoanalysen, werden mit modernsten molekularen Analysen kombiniert, um die Virusausbreitung in und deren Einfluss auf Ameisenstaaten zu verstehen. Im Projekt soll erforscht werden, ob infizierte Ameisen weiterhin viel körperlichen Kontakt zu anderen Ameisen pflegen und so den Virus weitergeben, oder ob sich infizierte Ameisen zurückziehen, um mit diesem Verhalten den restlichen Ameisenstaat zu schützen. Alternativ könnten Ameisen Stoffe produzieren und verbreiten, welche andere Ameisen vor dem Virus schützen, was zu vergleichen wäre mit einer Impfung beim Menschen. Die Ameise würde so den restlichen Ameisenstaat impfen und vor einem Virusangriff schützten. Dieses Projekt wird nicht nur helfen, unser Verständnis über die wichtige soziale Komponente der Immunabwehr von Insekten zu erweitern, sondern auch dazu beitragen, besser zu verstehen, warum soziale Insekten so erfolgreich sind.

Viren sind bedeutende Krankheitserreger, die regelmäßig Epidemien, sowohl bei Menschen, als auch bei Tieren auslösen. Beispiele hierfür sind der kürzliche Ebola-Ausbruch in Afrika, sowie die Vogelgrippe, die allein in Asien zum Tod von hunderttausenden Vögeln führte. Um große Virenausbrüche zu verstehen ist es wichtig, nicht nur virale Infekte von einzelnen Tieren isoliert zu betrachten, sondern auch die virale Ausbreitung innerhalb einer Gesellschaft zu verstehen (Epidemiologie). Vor allem in großen und dichten Gemeinschaften können sich Viren schnell ausbreiten. Soziale Insekten, darunter Bienen, Ameisen und Termiten, leben in riesigen, komplexen Staaten mit bis zu mehreren Millionen Tieren. Innerhalb eines Staates sind die Tiere sehr nah miteinander verwandt, da sie alle von derselben Königin stammen können. Außerdem pflegen die Tiere viel körperlichen Kontakt, um sich gegenseitig zu verständigen. All diese Faktoren machen soziale Insekten zu idealen Zielen von Viren, sodass man gerade dort regelmäßige fatale Epidemien erwarten würde. In der Realität jedoch kommt es nur vereinzelt zu Virenausbrüchen in Insektenstaaten. Was ist nun die Ursache dafür, dass Insektenstaaten nicht von regelmäßigen Virusepidemien ausgelöscht werden? Die Gründe hierfür wurden im Projekt virale Krankheitserreger und soziale Immunität: bei Ameisen untersucht. Zuerst identifizierten wir neue infektiöse Viren in den Ameisen relevant für unsere Experimente. Anhand eines im Labor etablierten Ameisen Virus Systems untersuchten wir eventuelle Abwehrmechanismen und fanden eine Aversion von gesunden Ameisen zu Virus kontaminiertem Futter, was auf eine erste sehr effektive Abwehrlinie hindeutet. Wenn wir Ameisen trotzdem mit Virus infizieren finden wir Stoffe im Futter, welches Sie von Mund zu Mund teilen und welche typisch für die individuelle antivirale Immunität sind. Sollten sich diese Stoffe tatsächlich als spezifisch, antiviral und von Ameise zu Ameise verbreitbar herausstellen wäre das der erste Nachweis von passiver Immunisierung in Insekten.