Entdeckung neuer antimikrobieller Peptide im Ameisengift schließt lang bestehende Forschungslücke
Ein Forschungsteam der Freien Universität Berlin sowie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg hat erstmals belegt, dass das säurehaltige Sprühgift von Rossameisen, Waldameisen und verwandten Arten aus einem komplexen Gemisch von Peptiden und weiteren bioaktiven Verbindungen besteht. Diese Substanzen dienen dem Schutz der Ameisennester vor Krankheitserregern. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Science Advances, bieten neue Einblicke in die Immunabwehr sozialer Insekten und eröffnen Perspektiven für die Entwicklung medizinischer Wirkstoffe.
Beteiligte Forschungseinrichtungen
- Freie Universität Berlin
- Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
- Universitäten Tübingen, Münster, Leipzig, Frankfurt am Main
- University of Cambridge
Komplexität des Ameisengifts neu bewertet
Bislang wurde das Gift von Schuppenameisen, zu denen auch die Waldameisen zählen, als hauptsächlich aus Ameisensäure bestehend eingestuft. Seit dem 17. Jahrhundert galt diese Säure als dominanter Wirkstoff. Professor Timo Niedermeyer von der Freien Universität Berlin erläutert, dass eine ältere, wenig beachtete Studie Hinweise auf eiweißartige Bestandteile enthielt. Die aktuelle Untersuchung konnte zwei bislang unbekannte Peptid-Familien in den Giften dieser Ameisen nachweisen. Diese Peptide sind charakteristisch für die Schuppenameisen und treten dort häufig auf, was auf eine deutlich größere Komplexität des Giftes hinweist.
Funktion der Peptide im Nestschutz
Die identifizierten Peptide tragen offenbar zur Hygiene im Ameisennest bei. Die Ameisen bestreichen ihre Brut mit dem Gift, wobei nach dem Verdunsten der Ameisensäure die Peptide auf den Puppen verbleiben und dort Infektionen verhindern. Dr. Simon Tragust von der Martin-Luther-Universität Halle betont die starke antifungale Wirkung einiger Peptide. Angesichts der Bedrohung sozialer Insektengemeinschaften durch Umweltmikroben und zunehmende Resistenzentwicklungen bei Krankheitserregern eröffnen diese Erkenntnisse neue Möglichkeiten. Mit über 3.700 Arten bietet die Unterfamilie der Formicinae ein großes Potenzial für die Entdeckung weiterer bioaktiver Moleküle.
Vielfältige Funktionen des Ameisengifts
Die Forschung bestätigt, dass das Gift der Schuppenameisen nicht nur der Verteidigung dient, sondern auch zur Desinfektion, Regulation der Darmflora und Kommunikation innerhalb der Kolonie verwendet wird.
Methodische Herangehensweise und interdisziplinäre Zusammenarbeit
Die Studie vereint Ansätze aus Biologie, Chemie und Pharmazie. Durch moderne Proteotranskriptomik wurden Protein- und RNA-Daten kombiniert, um Peptide und deren genetische Grundlagen zu identifizieren. Ergänzend kamen chemische Analysen, synthetische Verfahren sowie funktionelle Bioaktivitätsassays zum Einsatz. Biophysikalische Experimente, Genomanalysen und computergestützte Modellierungen lieferten weitere Erkenntnisse zur Struktur und Evolution der Giftbestandteile. Die Untersuchung mehrerer Ameisenkolonien unterschiedlicher Arten macht diese Arbeit zu einer der umfassendsten vergleichenden Analysen von Ameisengiften.
Kontaktinformationen
- Prof. Dr. Timo Niedermeyer, Freie Universität Berlin, Institut für Pharmazie, timo.niedermeyer@fu-berlin.de
- Dr. Simon Tragust, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Biologie, simon.tragust@zoologie.uni-halle.de
