Erfolgreiche Dreierbeziehung

Boston (USA) - Manche Ameisen betätigen sich als Gärtner. Sie bauen Pilze an, von denen sie sich ernähren, und setzen zu deren Schutz Antibiotika produzierende Bakterien ein. Jetzt haben amerikanische Forscher die chemische Struktur eines solchen Antibiotikums ermittelt, das für die Stabilität der ungewöhnlichen Dreierbeziehung von zentraler Bedeutung ist. Die Aufklärung des Wirkmechanismus könnte helfen, neue, für den Menschen nützliche Mittel gegen Pilze zu entwickeln, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature Chemical Biology".

"Wenn wir diese individuellen Wechselwirkungen und deren Evolution auf molekularer Ebene verstehen, besteht die Möglichkeit, neue, biologisch aktive Moleküle zu entdecken", schreiben Jon Clardy von der Harvard Medical School in Boston und seine Kollegen. Die Forscher untersuchten, wie Ameisen der Spezies Apterostigma dentigerum ihre Pilzgärten vor Parasitenbefall bewahren. Durch Proben aus Ameisennestern in Panama konnten sie nachweisen, dass die Insekten auf ihrer Körperoberfläche Bakterien der Gattung Pseudonocardia beherbergen. Außerdem identifizierten die Forscher einen parasitischen Pilz, eine Escovopsis-Art, der die als Nahrungsquelle genutzten Pilze befällt. Aus Laborkulturen der Pseudonocardien ließ sich ein Extrakt herstellen, der das Wachstum des Schädlings hemmte, ohne den nützlichen Pilz zu schädigen. Schließlich isolierten die Forscher aus dem Bakterienextrakt die für die Hemmwirkung verantwortliche Substanz, die sie als Dentigerumycin bezeichneten. Es handelt sich um ein ringförmiges, aus ungewöhnlichen Aminosäuren aufgebautes Peptid.

Weitere Arbeiten sollen nun klären, wie die selektive Hemmung des Antibiotikums zustande kommt und wie sich diese ungewöhnliche Lebensgemeinschaft, die vor mindestens 50 Millionen Jahren entstanden sein muss, bis heute entwickelt hat. Von besonderem Interesse, so die Forscher, sei dabei die antagonistische Co-Evolution zwischen den Bakterien und dem parasitischen Pilz. Dabei geht es um die Frage, wie sich der Hemmstoff der Bakterien als Antwort auf die Abwehrstrategien des Pilzes mit der Zeit verändert hat. Es gibt mehr als 230 Arten von Ameisen, die verschiedene Arten von Pilzen anbauen. Dabei helfen ihnen unterschiedliche Arten von Bakterien mit selektiv wirkenden Hemmstoffen, von denen die meisten noch unbekannt sind.