Insekten besitzen ein bisher nicht ausgeschöpftes Potential zur Verwendung als Infektionsmodelle. Am Institut für molekulare Pathogenese (IMP) des Friedrich-Loeffler-Instituts in Jena setzte die Forschungsgruppe um Prof. Thilo M. Fuchs in einer Studie Larven der Großen Wachsmotte Galleria mellonella ein, um die Strategien des Magen-Darm-Erregers Yersinia enterocolitica besser zu verstehen. Mit Hilfe verschiedener Mutanten analysierten sie, wie die Infektion des Bakteriums auf molekularer Ebene abläuft.
Die Yersinien kolonisieren unter Einsatz eines insektiziden Toxins zunächst den Darm der Schmetterlingslarven und dringen innerhalb von etwa 18 Stunden durch das Epithel in die Hämolymphe vor, wo sie sich massiv vermehren. Dies zeigte der kombinierte Einsatz von Immunohistochemie und Fluoreszenzmikroskopie. Eine Transkriptomanalyse, für die die RNA von aus den Insekten isolierten Bakterien sequenziert wurde, ergab, dass die Yersinien während der Infektion ihren Stoffwechsel perfekt an die in der Larve angetroffenen Substrate anpassen.
Die Forschenden zeigen in ihrer Studie somit, dass Insekten nicht nur ein Reservoir für Krankheitserreger sein können, sondern dass die hunderte von Millionen Jahren währenden Interaktionen mit ihnen auch die Evolution der Erreger geformt hat.
In einem nächsten Schritt soll die Wachsmotte zur Modellierung von Mikrobiom-Pathogen-Wechselwirkungen eingesetzt werden.
Die Studie erschien in der Fachzeitschrift PLOS Pathogens:
Sänger, P.-A., Wagner, S., Liebler-Tenorio, E. M., & Fuchs, T. M. (2022). Dissecting the invasion of Galleria mellonella by Yersinia enterocolitica reveals metabolic adaptations and a role of a phage lysis cassette in insect killing. PLoS Pathogens, 18(11), Article e1010991.
DOI: 10.1371/journal.ppat.1010991