Fledermäuse haben einzigartige Immunrezeptoren

Die Toll-ähnlichen Rezeptoren, die erste Abwehrlinie gegen eindringende Krankheitserreger, der Fledermäuse unterscheiden sich von denen anderer Säugetiere. Demnach erkennen Fledermäuse bestimmte Krankheitserreger anders als andere Arten. Die Ergebnisse einer aktuellen Studie könnten erklären,  weshalb Fledermäuse kaum unter Erregern leiden, die bei anderen Säugetieren schwerwiegende Krankheiten oder Todesfälle verursachen. Die Studie wurde in dem wissenschaftlichen Fachmagazin “Molecular Ecology” veröffentlicht.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat die Struktur bestimmter Immunrezeptorten, den sogenannten Toll-like Rezeptoren (TLRs), bei verschiedenen Fledermausarten charakterisiert. Beim Vergleich mit den Rezeptoren anderer Säugetiere entdeckten sie, dass die Fledermausrezeptoren einzigartige Veränderungen aufweisen. Dies beeinflusst womöglich die Funktion des Immunsystems, bestimmte Krankheitserreger zu erkennen und folglich abwehren zu können. Diese Erkenntnis könnte auch erklären, warum Fledermäuse von vielen Krankheitserregern nicht beeinträchtigt werden, die für andere Säugetiere eine ernsthafte Herausforderung darstellen.

Die Studie wurde von einem internationalen Team der Abteilung für Wildtierkrankheiten des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in enger Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Geogenetik des Naturhistorischen Museums in Dänemark, dem „Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Microbiologia Animal“ in Mexiko (CENID-INIFAP) und der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM) durchgeführt.

TLRs sind eine Gruppe von Rezeptoren des angeborenen Immunsystems. Sie gelten als erste Abwehrlinie gegen eindringende Krankheitserreger und erkennen eine breite Palette an Pathogen-assoziierten molekularen Signaturen wie z. B. Nukleinsäuren. Aus evolutionärer Sicht sind TLRs sehr interessant, da sich ihre Eigenschaften bei verschiedenen Arten in Abhängigkeit von der Umwelt, in der sie leben und den darin befindlichen Erregern, unterscheiden. „Fledermäuse zeigen einzigartige Merkmale unter den Säugetieren, wie zum Beispiel ihre Fähigkeit zu fliegen. Zusätzlich haben die verschiedenen Arten eine außergewöhnliche Bandbreite was ihre Nahrung angeht - ein Resultat ihrer Anpassungen an verschiedene Umwelten und ökologische Nischen. Diese Nischen haben ebenfalls spezifische Zusammensetzungen verschiedener Erreger, welche vermutlich die Entwicklung der TLRs in der Ordnung der Fledermäuse geprägt haben“, erklärt Marina Escalera vom IZW, Erstautorin der Studie. Angesichts der besonderen Anpassungen von Fledermäusen gingen die Forscher davon aus, dass die TLRs der Fledermäuse sich von denen anderer Säugtiere unterscheiden müssten. Sie fanden heraus, dass Fledermäuse charakteristische Veränderungen (Mutationen) innerhalb ihrer TLRs besitzen. Dies hat Auswirkungen auf die Mechanismen, mit denen die Rezeptoren Pathogene erkennen.

“Die nachgewiesenen Änderungen in den TLRs könnten die Funktion von einigen Fledermäusen als Reservoir für spezifische Erreger wiederspiegeln“, erklärt Alex Greenwood, Leiter der Abteilung für Wildtierkrankheiten am IZW. Obwohl Fledermäuse allgemein als Reservoir für verschiedene Krankheitserreger bekannt sind, wurde die genetische Variabilität ihres Immunsystems bisher kaum untersucht. Die aktuelle Studie weist nach, dass eine solche Variabilität existiert. Außerdem zeigt sie, inwiefern sich die Gene eines Teils des Fledermaus-Immunsystems von denen anderer Säugetiere unterscheiden.

Publikation:
Escalera-Zamudio M, Mendoza MLZ, Loza-Rubio E, Rojas-Anaya E, Méndez-Ojeda ML, Arias CF, Greenwood AD(2015): The evolution of bat nucleic acid sensing Toll-like receptors.  MOL ECOL; doi: 10.1111/mec.13431.