Mit Marienkäfermatsch gegen Malaria

Der asiatische Marienkäfer (Harmonia axyridis) kommt schon lange nicht mehr nur in Asien vor. Man hat ihn im Laufe der letzten Jahrzehnte nach Europa und in die USA importiert, damit er dort als biologisches Schädlingsbekämpfungsmittel seinen Dienst auf Feldern und in Treibhäusern leisten kann. Dort vernichtet der hübsche Käfer unerwünschtes Ungeziefer, verdrängt aber auch immer mehr die heimischen Marienkäferarten. Das liegt vermutlich daran, dass die asiatische Variante tödlichen Krankheitserregern größeren Widerstand leisten kann als die europäischen Marienkäfer. Ihre Körperflüssigkeit scheint antimikrobielle Substanzen zu enthalten und die Marienkäfer nutzen sie sogar zur Verteidigung: Wenn sie angegriffen werden, dann sondern sie ein paar Tropfen der Flüssigkeit aus Drüsen zwischen ihren Beingelenken ab (dieses Phänomen nennt man “Reflexbluten”). Grund genug, sich diesen Stoff mal genauer anzusehen.

Asiatischer Marienkäfer

Der asiatische Marienkäfer vermehrt sich schneller als der Rest (Bild: Böhringer Friedrich, CC-BY-SA 2.5)

Biologen und Mediziner sind immer auf der Suche nach neuen Wirkstoffen; neuen Molekülen, die sich vielleicht dazu eignen, Krankheiten zu bekämpfen. Dabei orientiert man sich oft an der Natur. Dass Wissenschaftler verschiedenste Pflanzen auf ihr Potential als Medikament untersuchen, dürfte den meisten bekannt sein. Aber warum sich nur auf die Pflanzen beschränken? Auch Insekten sind mögliche Wirkstofflieferanten und werden erforscht. Zum Beispiel von den Leuten am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) in Gießen. Gemeinsam mit Kollegen von den Universitäten in Gießen und Würzburg haben sie sich den asiatischen Marienkäfer ganz genau angesehen. Die Ergebnisse wurden vor kurzem in der Fachzeitschrift “Biology Letters” veröffentlicht (“Harmonine, a defence compound from the harlequin ladybird, inhibits mycobacterial growth and demonstrates multi-stage antimalarial activity”) weil sie bei ihrer Suche auf bemerkenswerte Eigenschaften der Käfer gestoßen sind.

Plasmodium falciparum

Plasmodium falciparum, der Erreger der Malaria (Bild: CDC/Steven Glenn)

Dazu braucht man natürlich zuerst einmal asiatische Marienkäfer. Die wurden einfach in der Umgebung von Gießen gesammelt und dann weiter gezüchtet, solange, bis man ein paar hundert Käfer beisammen hatte. Wer selbst in die Marienkäferzucht einsteigen will: Die Tiere wurden bei einer Temperatur von 26 Grad gehalten und bekamen Gartenbohnen, auf denen jede Menge Erbsenläuse lebten, als Futterquelle zur Verfügung gestellt. Nun musste man irgendwie an die Körperflüssigkeit der Käfer kommen. Dazu wurde die Marienkäfer 10 Sekunden lang in einem Mixer voll Wasser herumgewirbelt bis sie durch Reflexbluten ausreichend Flüssigkeit abgegeben hatte. Um den antimikrobiellen Stoff namens “Harmonin” zu isolieren, waren noch viele weitere komplizierte Schritte nötig. Ein Experiment, um die antibakterielle Wirkung der Käfer gegen Tuberkulose zu testen, verlief etwas einfacher. Die Marienkäfer wurden – man muss es leider sagen – in Acetonitril aufgelöst. Danach wurde getestet, wie die Flüssigkeit gegen Koli- und Tuberkulose-Bakterien wirkt. Das Harmonin aus dem Käfermixer wurde gegen “Plasmodium falciparum” eingesetzt. Auch wenn diese nur mikroskopisch kleine Einzeller sind – sie schaffen es trotzdem, jedes Jahr über 800.000 Menschen umzubringen. Denn Plasmodium falciparum überträgt die Malaria und gegen diese Krankheit gibt es immer noch keine vorbeugende Impfung und die existierenden Medikamente und Therapien sind nicht immer zuverlässig. Am besten ist es immer noch, sich gegen die Mosquito-Stiche zu schützen, denn die Einzeller werden durch Mückenstiche auf den Menschen übertragen.

Das könnte sich eventuell ändern, wenn die Erforschung des Harmonins weiterhin so erfolgreich ist, wie die Unteruschungen der Forschenden des Fraunhofer-Insituts. Die Ergebnisse zeigen, dass schon kleinste Mengen Harmonin ausreichen, um das Wachstum von Plasmodium falciparum zu hemmen und damit die Infektionsrate bei Mosquitos verringern: Mit Harmonin trugen nur 45 Prozent der Mücken den Malaria-Erreger in sich gegenüber 91 % bei der Kontrollgruppe! Die Körperflüssigkeit der Marienkäfer zeigte auch eine Wirkung gegen verschiedene Bakterienarten; darunter auch die Erreger der Tuberkulose. Die Forscher sind zuversichtlich, dass weitere Experimente zu einem neuen Malaria-Medikament führen können, das sowohl gegen den Erreger selbst wirkt als auch die Übertragung der Krankheit auf den Menschen verhindert. Wenn das klappen sollte, dann kann man den Marienkäfern auch verzeihen, dass sie uns ab und zu den Wein ruinieren

Florian Freistetter

Florian Freistetter ist Astronom. Er promovierte am Institut für Astronomie der Universität Wien und hat danach an der Sternwarte der Universität Jena und dem Astronomischen Rechen-Institut in Heidelberg gearbeitet. Zur Zeit lebt er in Jena, arbeitet dort an der Dynamik der extrasolaren Planeten, ärgert sich mit den Details der DFG-Antragstellung herum und bloggt über Wissenschaft.

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