Gehirnwäsche von innen
Parasitische Saugwürmer manipulieren den Serotoninhaushalt im Kopf von Fischen, damit diese schnell von Vögeln gefressen werden
US-Biologen haben eine äußerst hinterhältige Strategie entdeckt, die Saugwürmer für ihre Reise von einem Wirtstier zum nächsten benutzen: Die Parasiten befallen das Gehirn von kleinen Fischen, schalten vor Ort gezielt die natürlichen Schutzreaktionen aus und bringen ihre unfreiwilligen Gastgeber so dazu, ungetarnt und schutzlos im offenen Wasser herumzuschwimmen. Dort werden sie dann meist von hungrigen Vögeln entdeckt und gefressen – was wiederum genau das ist, was die parasitischen Würmer bezwecken, denn sie vollenden ihren Lebenszyklus im Darm der gefiederten Wirtstiere. Interessanterweise gelingt es den Schmarotzern dabei, mit Hilfe einer Manipulation der Gehirnbotenstoffe praktisch ausschließlich die Schutz- und Stressreaktionen der Fische lahmzulegen und ihr übriges Verhalten nicht zu beeinflussen.
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Der Saugwurm Euhaplorchis californiensis, beheimatet in den Salzwassermarschen des südlichen Kaliforniens, führt ein abwechslungsreiches Leben: Nachdem er innerhalb einer Hornschnecke geschlüpft ist, verlässt er seinen Wirt und schwimmt mit Hilfe eines schwanzartigen Anhängsels im Wasser herum, bis er auf einen Zahnkärpfling trifft. Dort sucht er sich seinen Weg ins Körperinnere, wo er entlang des Rückenmarks bis ins Gehirn wandert.
Dann manipuliert er seinen Wirt so, dass sich der Fisch ungewöhnlich häufig im in der Nähe der Wasseroberfläche aufhält – ein Verhalten, das wiederum die Watvögel aufmerksam werden lässt und die Chancen des Fischs, deren hungrigen Schnäbeln zu entgehen, um den Faktor 30 senkt. Damit haben die Saugwürmer erreicht, was sie wollten: Sie können sich im Vogeldarm häuslich einrichten und ihre Eier mit dem Vogelkot ausscheiden lassen. So gelangen diese wieder zurück ins Wasser, wo sie erneut von den Schnecken gefressen werden. Der spannendste Teil dieses Lebenszyklus ist derjenige, den die Würmer als Zysten in den Gehirnen der Fische verbringen, schreiben die Forscher. Die zentrale Frage: Wie gelingt es ihnen, das Verhalten der Kärpflinge so gezielt zu beeinflussen?
Der Schlüssel ist anscheinend der Gehirnbotenstoff Serotonin, konnten die Wissenschaftler jetzt zeigen: Dessen Menge sank vor allem im Hirnstamm, der ersten Station der Parasiten auf ihrem Weg vom Rückenmark ins Hirn, durch die Infektion messbar ab. Bei Stress passiert normalerweise genau das Gegenteil: Das Serotonin steigt an, Aggressionsverhalten und Bewegungsdrang werden gehemmt und die Fische verstecken sich. Der Saugwurm schaltet also die natürliche Reaktion auf Gefahrensituationen im Gehirn der Fische aus und bringt sie so dazu, sich sehr auffällig zu verhalten, folgern die Forscher. Einen ähnlichen Effekt hat übrigens eine Toxoplasmose-Infektion bei Ratten: Auch hier manipulieren die Parasiten das Verhalten so, dass die Nager ihre Angst vor Katzen verlieren und dadurch eher gefressen werden.
Jenny Shaw (Universität von Kalifornien, Santa Barbara) et al.: Proceedings of the Royal Society B (DOI: 10.1098/rspb.2008.1597)
ddp/wissenschaft.de– Ilka Lehnen-Beyel
