Amphibiensterben Tödlicher Pilz schaltet Immunsystem von Fröschen aus

Ein gefährlicher Pilz rafft seit Jahren weltweit massenweise Amphibien dahin, mehrere Arten hat der Pilz bereits ausgerottet. Forscher haben nun erstmals das Erfolgsgeheimnis des Schädlings gelüftet: Er manipuliert das Immunsystem - mit fatalen Folgen.
Goldbaumsteiger (Dendrobates auratus) in Panama: "Weit davon entfernt, Amphibien zu retten"

Goldbaumsteiger (Dendrobates auratus) in Panama: "Weit davon entfernt, Amphibien zu retten"

Foto: Louise Rollins-Smith

Seit zwei Jahrzehnten verschwinden überall auf der Welt massenhaft Amphibien. Reihenweise erliegen Frösche, Kröten und Molche einem schleichenden Tod. Schuld an der Epidemie ist ein heimtückischer Pilz: Batrachochytrium dendrobatidis, kurz Chytridpilz, greift die Hornsubstanz Keratin der Haut an und verstopft die Poren. Befallenen Tieren droht der Erstickungstod - weil Amphibien auch über die Haut atmen.

Vor allem in Mittel- und Südamerika hat der Pilz in den vergangenen Jahren unter Fröschen gewütet und allein in Panama 40 Prozent aller Froscharten ausgerottet. Was genau den Pilz so erfolgreich macht, blieb Forschern bislang ein Rätsel. Nun aber liefern Wissenschaftler von der Vanderbilt University School of Medicine in Nashville (US-Bundesstaat Tennessee) erste Hinweise dafür, warum Amphibien gegen Batrachochytrium dendrobatidis so machtlos sind.

Der Pilz ist offenbar in der Lage, einen wichtigen Teil der Immunabwehr der Tiere zu blockieren, schreibt das Team um den Immunbiologen Scott Fites im Fachmagazin "Science" . Die Strategie des Angreifers: Er sorgt im Körper der Tiere für ein Signal, das Lymphozyten dazu veranlasst, sich selbst zu zerstören. Der Chytridpilz schaltet also jene weißen Blutkörperchen aus, die normalerweise Eindringlinge erkennen und bekämpfen. Ohne diese Zellen des adaptiven Immunsystems kann der Körper nicht effektiv auf die Pilzinfektion reagieren. Der Schädling breitet sich ungestört aus, das betroffene Tier stirbt.

Bereits in den achtziger Jahren hatten Biologen den mysteriösen Amphibienrückgang bemerkt. Erst 1998 wurde der Chytridpilz als Ursache dieses Massensterbens identifiziert. Der existiert zwar laut Genanalysen schon seit Zehntausenden von Jahren, führt aber erst seit vergleichsweise kurzer Zeit zu so fatalen Ergebnissen. Batrachochytrium dendrobatidis trägt nicht allein die Schuld am weltweiten Amphibiensterben - auch Umweltverschmutzung, Klimawandel und der Einsatz von Pestiziden gefährden die Tiere. Doch der Pilz bleibt ein Hauptverursacher des großen Artensterbens.

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Chytridiomykose: Gefahr im Teich

Foto: AFP/ Imperial College London/ Matthew Fischer

Fatales Signal aus der Zellwand

Für ihre aktuellen Untersuchungen haben Fites und Kollegen im Labor Zellen von Batrachochytrium dendrobatidis mit Immunzellen von Fröschen gemischt: Sie beobachteten den Effekt des Pilzes auf Zellen des auch Apothekerfrosch genannten Krallenfrosches sowie des Leopardfrosches, der hauptsächlich im Norden der USA heimisch ist.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass der Chytridpilz die spezifische Immunabwehr blockiert, indem er sowohl B- als auch T-Lymphozyten in die Apoptose, also den programmierten Zelltod, treibt. Auf Zellen des weniger flexiblen angeborenen Immunsystems, wie Fresszellen (Makrophagen), hatte der Pilz hingegen keinen Einfluss.

Die Strategie des Chytridpilzes ist nicht nur bei Amphibien erfolgreich. Auf Lymphozyten von Mäusen und Menschen hatte der Pilz im Experiment die gleiche Wirkung. Welcher Faktor oder welche Faktoren es allerdings sind, die den Lymphozyten das Signal zur Apoptose geben, bleibt unklar. Immerhin: Wo das Molekül sitzt, das für den tödlichen Kniff verantwortlich ist, glauben die Forscher zu wissen. Was immer zum Tod der Frösche führt, muss ihrer Meinung nach in der Zellwand des Pilzes lokalisiert sein. Denn nur ausgereifte Pilzzellen lösten die fatale Immunblockade aus. Junge Zoosporen hingegen richteten keinen Schaden an - sie besitzen keine Zellwand.

Rettung noch nicht in Sicht

Irgendwann, so hofft die Mitautorin der Studie, Louise Rollins-Smith, könnten die neuen Erkenntnisse zur Rettung der Amphibien beitragen: "Wenn wir den Mechanismus verstehen, mit dem der Pilz das Immunsystem ausschaltet, könnten wir eine Impfstrategie entwickeln", schreibt sie in einer E-Mail an SPIEGEL ONLINE. Immunisierte Frösche könnten dann in die Natur entlassen werden und verloren gegangene Populationen ersetzen.

Noch ist das allerdings nur eine schöne Utopie. "Wir sind weit davon entfernt, die Amphibien zu retten", sagt der Zoologe Dirk Schmeller vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Zwar liefere die Untersuchung ein kleines Bausteinchen, das zum Verständnis des globalen Einflusses des Pilzes beitrage. Komplett entschlüsselt seien jedoch weder die Funktionsweisen von Batrachochytrium dendrobatidis, noch das Immunsystem von Amphibien: "Die Studie ist ein guter erster Schritt. Es sind aber noch viele weitere nötig, um das Amphibiensterben stoppen zu können."

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