Konkurrenzkampf unter Marienkäfern: Vorteil durch starke Immunabwehr

Gießen - Der zur Schädlingsbekämpfung eingeführte Asiatische Marienkäfer droht die einheimischen Marienkäferarten zu verdrängen. Ursache dafür könnte eine Substanz im Blut der Insekten sein, die wie ein starkes Antibiotikum wirkt und die Anfälligkeit für Infektionen senkt, berichten deutsche Biologen. Sie konnten die Molekülstruktur des Blutbestandteils Harmonin aufklären und die Verbindung chemisch herstellen. Harmonin erwies sich nicht nur als wirksam gegen mehrere Bakterienarten, sondern hemmte auch die Vermehrung von Malariaerregern, wie die Forscher im "Journal of the Royal Society Biology Letters" darlegen. Der Wirkstoff könnte daher als Ausgangssubstanz zur Entwicklung neuer Medikamente dienen.

"Die in unserer Arbeit festgestellte Wirksamkeit gegen ein breites Spektrum von Mikroben zeigt, dass Harmonin eine wichtige Rolle für die Immunabwehr der Käfer spielt. Das könnte die starke Ausbreitung des Asiatischen Marienkäfers erklären", schreiben Jochen Wiesner vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Gießen und seine Kollegen. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts wurde der Asiatische Marienkäfer (Harmonia axyridis) aus Zentral- und Ostasien in die USA und nach Europa eingeführt und zur biologischen Bekämpfung von Blattläusen ausgesetzt. Da er sich stärker vermehrte als die einheimischen Arten, gefährdet er inzwischen die Bestände an Siebenpunkt- und Zweipunkt-Marienkäfern (Coccinella septempunctata und Adalia bipunctata). Als mögliche Ursache für seine höhere biologische Fitness wurde eine stärkere Widerstandskraft gegen Infektionen vermutet.

Diese Annahme bekräftigten nun die Forscher, indem sie in der Hämolymphe - dem Blut der Käfer - die Verbindung Harmonin identifizierten. Die Konzentration im Blut reichte aus, um mehrere Arten von Bakterien abzutöten, darunter auch hochresistente Staphylokokken. Sogar gegen den Tuberkuloseerreger Mycobacterium tuberculosis und andere Mykobakterien war die Verbindung bereits in geringen Konzentrationen wirksam. Daraus schließen die Biologen auf einen neuartigen Wirkmechanismus. Im Blut zweier einheimischer Marienkäferarten ließ sich Harmonin nicht nachweisen.

Harmonin blockierte auch die Vermehrung und Entwicklung des Malariaerregers Plasmodium falciparum - auch solcher Formen, die bereits gegen Chloroquin resistent waren. Vor einem Einsatz in klinischen Studien seien noch chemische Veränderungen nötig, da der Wirkstoff auch menschliche Zellen schädigen kann, so die Autoren. Wie der Käfer seine eigenen Körperzellen vor einer Schädigung durch Harmonin schützt, ist noch nicht bekannt.