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Umwelt+Natur

Ziehende Fledermäuse sparen an ihrer Immunabwehr

Rauhautfledermaus
Rauhautfledermaus im Flug. (Bild: C. Giese)

Fledermäuse sind bekanntlich besonders immun gegen aggressive Viren. Doch das kostet Energie. Jetzt belegen Untersuchungen, dass ziehende Fledertiere die energieaufwändige zelluläre Immunantwort während ihrer jährlichen Wanderung unterdrücken. Dadurch sparen sie Energie für die anstrengenden Langzeitflüge. Ob die Tiere währenddessen ein höheres Infektionsrisiko haben, ist noch unklar.

Wanderungen der Superlative: Jedes Jahr ziehen im Frühling und Herbst nachts Millionen Fledermäuse zwischen ihren Fortpflanzungsstätten in Nordosteuropa und den Überwinterungsgebieten im Süden und Westen Europas. Diese Wanderungen übertreffen bezüglich Anzahl, Distanz und Energieaufwand alles, was sonst für Säugetiere üblich ist – beispielsweise legt die nur sieben Gramm schwere Rauhautfledermaus (Pipistrellus nathusii) jedes Jahr mehr als 2.000 Kilometer zurück.

Wie teilen sich Fledermäuse ihre Energie ein?

Aber wie sind diese Ausnahmeleistungen möglich? „Fledermäuse müssen während des Zuges wahrscheinlich die Aufrechterhaltung kostspieliger Körperfunktionen, wie bestimmte Formen der Immunantwort, gegen die hohen Energiekosten des Fliegens abwägen“, erklärt Christian Voigt vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW). Wie sich die Tiere ihre begrenzte Energie in der Zugzeit einteilen, war aber bisher nicht bekannt. Deshalb haben Voigt und sein Team diese Frage näher untersucht und dabei besonderes Augenmerk auf das Immunsystem der Fledermäuse gelegt

Im Vergleich zum Menschen benötigen Fledermäuse mehr Energie für ihre Immunabwehr: Zum Fliegen haben sie einen sehr aktiven Stoffwechsel, wodurch vermehrt entzündungsauslösende Abfallstoffe anfallen. Dagegen muss das hochregulierte Immunsystem der Fledermäuse vorgehen und zusätzlich aggressive Viren und Erreger in Schach halten. Um nun zu klären, wie das Immunsystem in der saisonalen Wanderungszeit eingestellt ist, untersuchten die Forscher dessen Aktivität bei Rauhautfledermäusen vor und während der Zugzeit. Dabei verglich das Team die humorale und zelluläre Antwort des angeborenen Immunsystems anhand der Konzentration des Proteins Haptoglobin und der Zahl bestimmter weißer Blutkörperchen. Sie verglichen die Ausgangswerte dieser Parameter und untersuchten, wie sich diese bei einem viralen Angriff verändern.

Antikörper sind energetisch „billiger“

Die Untersuchungen ergaben: „Unsere Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede zwischen den beiden Perioden“, berichtet Voigt. Ziehende Fledermäuse – wie die Rauhautfledermaus – bevorzugen demnach in der Zugzeit die energetisch günstigere, humorale Immunität – die Abwehr von Erregern durch Antikörper – gegenüber der zellulären. Vor der Zugzeit war die zelluläre Antwort der angeborenen Immunität signifikant höher als während der Zugzeit, wie die Wissenschaftler ermittelten. Bei den wandernden Fledermäusen war dieser Zweig der Immunabwehr dagegen heruntergefahren, stattdessen dominierte die humorale Abwehr.

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Erfolgte ein viraler Angriff auf das Immunsystem der Tiere, wurde die Veränderung noch deutlicher: „Die Rauhautfledermaus antwortet mit einer starken humoralen Immunantwort auf eine Herausforderung, die einer bakteriellen Infektion gleicht,“ fügt Voigts Kollege Gábor Czirják hinzu. „Diese Reaktion nimmt in der Zugzeit sogar zu, während gleichzeitig die zelluläre Antwort in einer solchen Situation nicht aktiviert wird.“

Höheres Infektionsrisiko während der Zugzeit?

Die Konsequenzen daraus sind für die Forscher eindeutig: „Daraus schließen wir, dass Rauhautfledermäuse den Energiebedarf ihrer verschiedenen Immunitätszweige berücksichtigen, wenn ihre Zugzeit anfängt,“ konstatiert Voigt. Wenn sich die Tiere also auf ihre anstrengende Reise begeben, reduzieren sie die zelluläre Immunantwort, die energieaufwendiger ist als die humorale Antwort – denn Haptoglobine sind im Vergleich zu zellulären Effektoren schneller und kostengünstiger zu produzieren. So sparen die Fledertiere wahrscheinlich Energie für ihren langen Weg.

„Die Frage ist, ob es für Fledermäuse auch ein Risiko darstellt, den Fokus auf die humorale Immunität während der Zugzeit zu setzen“, erläutert Voigt. Denn das veränderte Verhältnis der weißen Blutkörperchen und der Neutrophilen deute auf einen niedrigeren Entzündungszustand bei Fledermäusen in der Migrationssaison hin, so die Forscher – ein Zeichen für einen schwächeren Schutz vor Erregern. „Es ist möglich, dass sie während der Wanderung anfälliger für bestimmte Krankheitserreger sind, wenn sie keine angemessene zelluläre Immunantwort auslösen können“, so Voigt weiter. Zukünftig sollen weitere Experimente diese Vermutung klären.

Quelle: Forschungsverbund Berlin e.V., Fachartikel: Scientific Reports, doi: s41598-020-74473-3

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