"Zombie-Shrimp": Wie Parasiten die Gene ihres Wirtes manipulieren, um ihre Ziele zu erreichen

Wenn Sie die HBO-Serie "The Last of Us" gesehen oder die zugrunde liegenden Spiele gespielt haben, sind Ihnen wahrscheinlich die Cordyceps bekannt. Dieser Pilz vermehrt sich, indem er Ameisen infiziert und ihr Nervensystem wie eine Marionette kontrolliert. Er zwingt sie, auf eine hohe Aussichtsposition zu klettern und sich an einem Blatt festzuklammern, auf dem dann Sporen sprießen, um weitere Ameisen zu infizieren. Parasitäre Wespen wurden ebenfalls dabei beobachtet, wie sie Spinnen "zombifizieren", indem sie diese dazu bringen, eine spezielle Art von Kokonnetz für ihre Larven zu bauen, die dann die Spinne selbst verspeisen.

Und dann gibt es da noch den komplexen Lebenszyklus eines Parasiten namens Levinseniella byrdi, der sich nur im Darm bestimmter Marschvogelarten vermehren kann. Aber dieser kleine Wurm reist gerne in jungen Jahren, bevor er sesshaft wird und eine Familie gründet. Zuerst gelangen seine Eier über den Vogelkot in die Umwelt, wo sie von marinen Schnecken gefressen werden, die gerade grasen. Die Larven entwickeln sich und bohren sich dann aus der Schnecke heraus, schwimmen in der Wassersäule herum und gelangen schließlich in die Kiemen einer unscheinbaren kleinen Krebstierart namens Amphipod. Und hier wird es merkwürdig.

Amphipoden sind normalerweise recht scheue Kreaturen, die sich mithilfe ihrer unauffällig grauen oder braunen Färbung unter Vegetation verstecken. Aber sobald sie von L. byrdi infiziert sind, ändern sie ihre Farbe und werden leuchtend orange. Außerdem werden sie abenteuerlustiger und bevorzugen es, im Freien zu bleiben. Zusammen machen diese beiden neuen Eigenschaften sie leichter zur Beute für Raubvögel - genau die Art von Vögeln, auf die der Wurm angewiesen ist, um sich zu verbreiten. Und so geht der Kreislauf weiter.

In der neuen Studie haben die Forscher der Brown University untersucht, wie der Parasit diese Veränderungen in der Biologie des Amphipods bewirkt. Sie verwendeten RNA-Sequenzierung, um Gene im Genom des Amphipods zu identifizieren, die mit den Hauptveränderungen zusammenhängen. Dabei stellten sie fest, dass die Würmer Gene aktivieren, die Pigmentierung und die Fähigkeit des Amphipods, externe Reize wahrzunehmen, beeinflussen. Außerdem unterdrücken sie mehrere Gene, die an Immunreaktionen beteiligt sind und normalerweise den Parasiten abwehren würden.

Obwohl es eine faszinierende Geschichte ist, sagen die Forscher, dass ein besseres Verständnis dieser Systeme uns letztendlich dabei helfen könnte, Krankheitserreger, die den Menschen betreffen, bekämpfen zu können.

"Die Charakterisierung der molekularen Mechanismen der Manipulation ist wichtig für das fortschreitende Verständnis der Koevolution zwischen Wirt und Parasit", sagt David Rand, einer der Autoren der Studie. Das Erlernen der molekularen Mechanismen solcher Arten von Wirt-Parasit-Interaktionen kann wichtige Auswirkungen darauf haben, wie man Krankheitserreger im Allgemeinen und beim Menschen bekämpfen kann.