Insekten haben ein komplexeres Immunsystem als bisher angenommen

Menschen und andere Wirbeltiere (wie Säugetiere, Vögel, Fische, Reptilien und Amphibien) haben ein komplexes, facettenreiches Immunsystem, das uns vor einer ständigen Flut von Insekten und anderen Übeln schützt. Aber was ist mit Insekten und anderen Wirbellosen?

Es stellt sich heraus, dass sie sich in Bezug auf die Immunität nicht so sehr von uns unterscheiden.

Unser Immunsystem ist der Weg des Körpers, Infektionen zu verhindern oder zu begrenzen. Unsere einfachste und erste Verteidigungslinie ist unser angeborenes Immunsystem, das schnell auf die Vielzahl von Parasiten und Krankheitserregern reagiert, die versuchen, in unseren Körper einzudringen und ihn zu ergreifen.

Diese Reaktionen können auch dann auftreten, wenn wir einem bestimmten Erreger noch nie begegnet sind. Alle Tiere, darunter auch einige der kleinsten der Welt, die Insekten, haben ein angeborenes Immunsystem. Dies ist jedoch nicht alles, was wir Menschen in unserem Arsenal haben.

Unsere zweite „ausgefeiltere“ Verteidigungslinie kommt von unserer erlernten oder erworbenen Immunität. Dieses Immunsystem erinnert sich an die Parasiten und Krankheitserreger, die uns angegriffen haben, und bereitet sich auf eine zweite Invasion vor.

Wir können auch durch Impfungen Immunität erwerben, die unser Immunsystem auf zukünftige Angriffe vorbereitet, bevor wir überhaupt auf den Krankheitserreger stoßen.

Und es gibt einen anderen Weg, wie wir Immunität erlangen können, ohne zuerst einem Parasiten oder Krankheitserreger ausgesetzt zu sein – wir können sie von unseren Eltern bekommen. Das bekannteste Beispiel hierfür ist die Übertragung der Immunität über Antikörper in der Muttermilch von der Mutter auf das Kind.

Dies ist bekannt als transgenerationales Immunpriming, und es bedeutet, dass Eltern ihrem immunnaiven Nachwuchs einen Schutz vor den Parasiten und Krankheitserregern bieten können, die sie selbst erlebt haben. Dies verschafft dem Nachwuchs einen Vorsprung im Kampf gegen sich schnell entwickelnde Krankheitserreger und Parasiten.

Bis vor kurzem wurde angenommen, dass nur Wirbeltiere (wie Menschen) zu einem generationenübergreifenden Immun-Priming fähig sind und dass Wirbellose (wie Insekten) nur ein einfaches, angeborenes Immunsystem besitzen.

In den letzten zehn Jahren hat die wissenschaftliche Forschung jedoch gezeigt, dass dieser Glaube fehl am Platz ist. Wirbellose Tiere haben nicht nur Immunantworten, die sich erinnern und sie zu Lebzeiten vor Krankheiten und erneuten Infektionen schützen können, sondern einige können dieses „Gedächtnis“ auch auf ihre Nachkommen übertragen.

So scheinen selbst die kleinsten Tiere die Kennzeichen eines ausgeklügelten und komplexen Immunsystems zu tragen. Aber wie häufig ist dieses Phänomen bei Wirbellosen und unter welchen Umständen könnte es sich ändern?

In unserem jüngsten Artikel in Biologische Bewertungenhaben wir uns dieser Frage durch einen spezialisierten Prozess, der als Meta-Analyse bezeichnet wird, gewidmet. Diese statistische Übersicht der Literatur kombiniert Daten aus mehreren Studien und ermöglicht es Ihnen, Muster und Unterschiede in vielen Datensätzen zu untersuchen.

Noch wichtiger ist, dass Sie damit Hypothesen testen können. Wir haben die Ergebnisse von 37 Studien zusammengetragen, die das Immun-Priming bei Wirbellosen untersucht haben.

Unsere Analyse bestätigte, dass transgenerationales Immun-Priming bei einer Vielzahl von wirbellosen Arten weit verbreitet und vorhanden ist – und die Stärke der Beziehung legt nahe, dass dies ein biologisch wichtiger Mechanismus bei wirbellosen Tieren ist.

Darüber hinaus haben wir in der Literatur drei wichtige Muster gefunden, die wichtige Einblicke in das transgenerationale Immun-Priming bei Wirbellosen geben.

Erstens und vielleicht am überraschendsten stellten wir fest, dass Väter eine wichtige und gleichberechtigte Rolle bei der Bereitstellung von Immunschutz für ihre Nachkommen spielen. Dies trotz der Tatsache, dass Mütter den Nachkommen während der Embryonalentwicklung Ressourcen zur Verfügung stellen und oft nach der Geburt für die Mutter sorgen, Väter jedoch normalerweise nur Spermien zur Verfügung stellen.

Zweitens fanden wir heraus, dass die Stärke der Immunantwort stärker war, wenn die Nachkommen denselben Erreger erhielten wie ihre Eltern. Dies deutet darauf hin, dass das Immun-Priming bei Wirbellosen auf einen bestimmten Krankheitserreger ausgerichtet werden kann, anstatt einfach die Immunität allgemein zu stärken – was auch die Raffinesse dieses Phänomens unterstreicht.

Schließlich haben wir gezeigt, dass der elterliche Immunschutz bemerkenswert langlebig ist und bestehen bleiben kann, bis die Nachkommen selbst erwachsen sind. Dies sagt uns, dass die Investition der Eltern in ihre Jungen noch lange nach der Trennung ihrer Babys andauert.

Wir fanden auch eine Reihe von Faktoren, die das transgenerationale Immun-Priming nicht zu beeinflussen scheinen, darunter:

Was bedeutet das alles?

Wirbellose Tiere haben ein komplexes und ausgeklügeltes Immunsystem, das es ihnen ermöglicht, sich und ihre Nachkommen vor Krankheitserregern und Parasiten zu schützen, die versuchen könnten, sie zu infizieren.

Es gibt bestimmte Umstände, die die Stärke des transgenerationalen Immun-Priming beeinflussen können, und vielleicht noch interessanter andere Faktoren, die dies nicht tun.

Es gibt jedoch noch viel mehr, das aufgedeckt werden muss. Die nächste Herausforderung besteht darin, genau zu entschlüsseln, wie Wirbellose, die keine Antikörper produzieren, das Immungedächtnis auf ihre Nachkommen übertragen.

Aber im Moment ist es faszinierend zu wissen, dass Wirbellose uns ein bisschen ähnlicher sind, als wir dachten.