Bio-Schutzpanzer: Der Bienenwolf wehrt Infektionen mit Antibiotika ab

Jena - Die Larve des Bienenwolfs, einer Gattung von Grabwespen, entwickelt und verpuppt sich in Erdhöhlen. Während dieser Zeit schützen Antibiotika bildende Bakterien die Insekten vor Infektionen durch andere Bakterien und Schimmelpilze. Jetzt konnten deutsche Forscher direkt nachweisen, dass die symbiontischen Bakterien die Kokons der Wespen mit einem wirksamen Schutzschild ausstatten, der eine Mischung von neun Antibiotika erzeugt. Dieser Mechanismus sei vergleichbar mit einer Kombinationsprophylaxe, wie sie in der Humanmedizin zum Schutz vor Infektionen üblich ist, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature Chemical Biology".

"Wir vermuten, dass Schutz-Symbiosen wie die zwischen Bienenwölfen und Streptomyceten im Tierreich viel weiter verbreitet sind als bislang angenommen", sagt Martin Kaltenpoth vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena. "Die Untersuchung der Substanzen, die dabei eine Rolle spielen, könnte auch zur Entdeckung interessanter neuer Wirkstoffe für die Humanmedizin führen." Der Forscher hatte bereits in früheren Arbeiten herausgefunden, dass Bienenwolfweibchen in speziellen Drüsen ihrer Antennen Streptomyceten züchten. Die Wespen setzen die Bakterien in die unterirdischen Brutkammern ab, in denen sich ihre Larven entwickeln. Die Larven wiederum spinnen beim Verpuppen die Bakterien in die Kokonhülle ein.

In Zusammenarbeit mit Aleš Svatoš und Kollegen der Universität Regensburg konnte Kaltenpoth jetzt zeigen, dass die symbiontischen Streptomyceten neun verschiedene Antibiotika produzieren. Mithilfe einer neuen Technik der bildgebenden Massenspektrometrie machten die Forscher die Antibiotika auf der Außenseite des Kokons direkt sichtbar. Dabei handelte es sich um Streptochlorin und acht verschiedene Arten von Piericidinen. Diese Mischung erwies sich in Labortests als hochwirksam gegen acht Pilzarten und zwei Arten von Bodenbakterien.

Der Bienenwolf Philanthus triangulum ist eine Grabwespe, die Honigbienen jagt. Sie betäubt ihre Beute, bringt sie in ihre Erdhöhle und legt jeweils ein Ei auf ein Beutestück ab. Die aus dem Ei schlüpfende Larve ernährt sich dann von der Biene. Im feuchtwarmen Erdnest sind Beute und Larve mehrere Monate lang vom Befall durch Bodenbakterien und Schimmelpilzen bedroht. Streptomyceten sind Bakterien, die eine Vielzahl von Antibiotika produzieren. Mehrere davon werden bereits seit langem in der Humanmedizin eingesetzt, darunter Streptomycin, Tetracyclin und Chloramphenicol, sowie die Pilzmittel Amphotericin B und Nystatin.