Immunsuppression bei Insekten durch endoparasitische Wespen
Abstract
Das Immunsystem der Insekten spielt eine Schlüsselrolle in der Abwehr von Krankheitserregern. Dabei unterscheidet man zwischen zellulären Immunreaktionen, die von Blutzellen (Hämozyten) ausgeführt werden und den Eindringling je nach Größe entweder einkapseln oder einschließen, und in der Hämolymphe gelösten humoralen Faktoren, wie z.B. antimikrobielle Proteine. Diese Abwehrmechanismen sind in vielen Fällen auch gegenüber endoparasitischen Wespen wirksam. Bei der von einem Insekt gegenüber einem Fremdkörper durchgeführten Einkapselung handelt es sich um multizelluläre Prozesse, bei denen verschiedene Hämozytentypen, wie Granulozyten und Plasmatozyten, beteiligt sind. Dieses Zusammenspiel setzt den Informationsaustausch zwischen Zellen über Signalmoleküle (z.B. Zytokine) und Zell-Zell-Kontakte voraus, die eine Verhaltensänderung (Andocken am Fremdkörper oder Zellnachbarn) der Hämozyten auslösen. Um der Immunabwehr ihrer Wirte zu entgehen, haben viele Parasitoide Anpassungsmechanismen entwickelt, die das Abwehrsystem schwächen oder fast völlig unterdrücken. Dabei können vom Parasitoiden in den Wirt injizierte symbiontische Polydnaviren eine entscheidende Rolle spielen. Viruspartikel werden in den ovariellen Drüsen bestimmter parasitischer Hymenopteren produziert und bei der Eiablage gemeinsam mit Giftsekreten in den Wirt übertragen. Diese Viren beeinflussen die Entwicklung des Wirtsinsekts und verursachen das Ausschalten vor allem der zellulären Abwehrreaktionen. In den parasitierten Wirtsinsekten kommt es zu Veränderungen im Zellskelett und an den Membranen der Hämozyten. Anhand unterschiedlicher Parasitoid-Wirt-Kombinationen lassen sich Mechanismen und Prozesse studieren, wie Wirte sich erfolgreich gegen den Eindringling verteidigen, bzw. wie es Parasitoiden gelingt, die Immunabwehr ihres Wirtes auszuschalten. In dieser Studie werden zwei ökonomisch bedeutende Forstschädlinge, Lymantria dispar (Schwammspinner) und Lymantria monacha (Nonne) als Wirtsinsekten in ihrer Reaktion auf Parasitierung durch die gregäre Schlupfwespe Glyptapanteles liparidis untersucht. Die beiden Schmetterlinge sind eng verwandt und weisen einen vergleichbaren Lebenszyklus auf ihren Hauptwirtsbaumarten auf. Dennoch kann sich die Nachkommenschaft der Wespe ausschließlich in Raupen des Schwammspinners, nicht aber in jenen der Nonne erfolgreich entwickeln. Im Gegensatz zu Schwammspinnerraupen wird das Immunsystem der Nonnenraupen durch die Parasitierung nämlich nicht beeinflusst. Wir werden die Immunreaktionen auf zellulärer, molekularer und genetischer Ebene in beiden Systemen miteinander vergleichen, um herauszufinden, welche Prozesse ablaufen bzw. unterbunden werden. Dabei wird das Hauptaugenmerk der Studie auf die Wirkung von Virus und Venomsekret auf Hämozyten während der über Erfolg oder Misserfolg entscheidenden frühen Phase der Parasitierung gelegt. Wir erwarten uns wertvolle Informationen über einzelne Virusgene, die die Immunabwehr unterdrücken und in Zukunft eine bedeutende Rolle in der Entwicklung einer neuen Generation von Pestiziden spielen könnten.
Schlagworte Immunabwehr Parasitoide Polydnaviren Lymantria dispar Lymantria monacha Glyptapanteles liparidis
Publikationen
Physiological and immunological aspects in the host-parasitoid system Lymantria dispar-Glyptapanteles liparidis
Autoren: Schafellner, C; Schläger, S Jahr: 2009
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Host defenses and parasitoid success: Glyptapanteles liparidis parasitism of permissive and refractory host species
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2011
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
PDV of Glyptapanteles liparidis: Effects on development and immunity in permissive and refractory host larvae
Autoren: Schafellner, C; Schopf A. Jahr: 2011
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
The role of polydnaviruses in modulating host immunity and development p. 109. [L]
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2011
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Parasitische Wespen und ihre viralen Helfer
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2010
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Permissive and non-permissive hosts: PDV as key factor for parasitoid success?
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Development, morphology, and function of the calyx cells in the endoparasitic wasp Glyptapanteles liparidis (Hymenoptera: Braconidae).
Autoren: Olifiers, M; Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Effects of parasitization by Glyptapanteles liparidis on morphology and reaction of haemocytes of Lymantria dispar.
Autoren: Schläger, S; Schafellner, C Jahr: 2010
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Development, morphology, and function of the calyx cells in the endoparasitic wasp Glyptapanteles liparidis (Hymentopera: Braconidae).
Autoren: Olifiers, M; Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2009
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Host immune response induced by the endoparasitic wasp Glyptapanteles liparidis
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2009
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Physiological and endocrinological aspects in the host-parasitoid system Lymantria dispar - Glyptapanteles liparidis
Autoren: Schafellner, C; Schopf, A Jahr: 2009
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Mitarbeiter*innen
Christa Schafellner
Priv.-Doz. Dr.phil. Christa Schafellner
christa.schafellner@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-91619
Projektleiter*in
01.10.2008 - 30.09.2011