Das Wespenvirus verwandelt Marienkäfer in Zombie-Babysitter

Die grünäugige Wespe Dinocampus coccinellae macht aus Marienkäfern Zombie-Babysitter. Drei Wochen nachdem eine Wespe ihr Ei in den unglücklichen Käfer gelegt hat, platzt eine Wespenlarve aus ihrem Bauch und webt sich einen Kokon zwischen ihre Beine. Der Marienkäfer stirbt nicht, wird aber gelähmt und zuckt unwillkürlich an seinem roten Panzer, um die Raubtiere abzuwehren, bis eine Woche später die erwachsene Wespe auftaucht. Es war ein Rätsel, wie D. coccinellae seinen Wirt zur richtigen Zeit versklavt. Jetzt glauben die Forscher, dass das Insekt einen Komplizen hat: ein neu identifiziertes Virus, das das Gehirn des Käfers angreift. Die Ergebnisse werfen Fragen auf, ob andere Parasiten auch Viren als neurologische Waffen einsetzen.

"Dies ist eine der interessanteren Arbeiten, die ich seit langem gelesen habe", sagt die Insektenvirologin Kelli Hoover von der Pennsylvania State University im University Park. "Es war sehr elegant."

Viele Parasiten benutzen Gedankenkontrolle, um ihre Wirte zu manipulieren. Der Ophiocordyceps- Pilz verwandelt beispielsweise tropische Ameisen in Zombiesporenspender, und das einzellige Protozoen- Toxoplasma gondii beseitigt die Angst eines Nagetiers vor Katzen, damit es wieder in das Verdauungssystem der Katzen gelangen kann. Im Gegensatz dazu töten parasitäre Wespen wie D. coccinellae nicht immer ihre Wirte. Die Wespen brauchen sie für den Unterhalt ihrer Kinder. Ein Marienkäfer geht wochenlang ihrer Arbeit nach, während die D. coccinellae- Larve in ihr wächst und sich an ihren inneren Organen ernährt. Selbst nachdem die Larve aufgetaucht ist und sie in einen Zombie-Leibwächter verwandelt hat, erholt sich schließlich ein Viertel der Marienkäfer. Einige werden sogar wieder parasitiert.

Einer der rätselhaftesten Aspekte dieses Verhaltens von Leibwächtern ist das Timing, sagt der Parasitologe Nolwenn Dheilly, der die neue Studie als Postdoc an der Universität von Perpignan in Frankreich leitete. Der Marienkäfer verwandelt sich erst Wochen nachdem die Wespe ihr Ei gelegt hat in einen Zombie. Was verursacht die Lähmung? "Ehrlich gesagt hatten wir keine Ahnung, wie es funktioniert", sagt sie.

Dheilly und Kollegen fragten sich, ob Wespenlarven oder parasitierte Marienkäfer giftiges Protein produzieren, das sich im Laufe der Zeit ansammelt und schließlich eine Lähmung auslöst. Sie begannen nach verdächtigen Genaktivitäten zu suchen, die ein solches Molekül produzieren könnten, indem sie RNA-Gentranskripte in Käfern und ihren Larvenpassagieren sequenzierten. Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher fest, dass die Gehirne der Käfer voll von ungewohnter viraler RNA waren, die in gesunden Käfern nicht vorhanden war. „Ich bin durch das Labor gelaufen und habe gesagt, ich habe einen Virus! Da ist ein Virus im Kopf der Käferin! ' Erinnert sich Dheilly. Bei weiteren Untersuchungen stuften die Forscher den blinden Passagier als eine neue Art von Iflavirus ein, eine Art RNA-Virus, das mit dem Poliovirus verwandt ist. Sie nannten es D. coccinellae Paralyse Virus (DCPV).

DCPV scheint exquisit darauf abgestimmt zu sein, D. coccinellae bei der Kontrolle seiner Opfer zu unterstützen, berichtet das Team heute online in den Proceedings of the Royal Society B. Die erwachsene Wespe trägt das Virus und injiziert es zusammen mit ihrem Ei in den Marienkäfer. Das Virus vermehrt sich schnell, breitet sich jedoch aus unbekannten Gründen erst im Gehirn des Käfers aus, kurz bevor die Larve aus ihrem Bauch austritt. Zunächst scheint sich das Virus harmlos in den Gehirnzellen anzusammeln, doch sobald die Larve ausbricht, platzen diese Zellen auf und verursachen überall Zerstörung.

Die Forscher vermuten, dass das käfereigene Immunsystem für diesen Schaden verantwortlich sein könnte. Sie entdeckten, dass wichtige Immungene unterdrückt werden, während die Larve im Marienkäfer lebt, aber dann reaktiviert werden, nachdem die Larve aufgetaucht ist. Die Forscher spekulieren, dass das wiederbelebte Immunsystem des Käfers DCPV-infizierte Zellen entdeckt und angreift. Der selbst verursachte Hirnschaden könnte den Käfer vorübergehend lähmen, sobald die neu verwundbare Wespenlarve Schutz benötigt.

Die neuen Erkenntnisse sind aufregend, aber das Team hat noch nicht bewiesen, dass DCPV dafür verantwortlich ist, Marienkäfer in Leibwächter zu verwandeln, warnt Shelley Adamo, Insekten-Neurobiologin an der Dalhousie University in Halifax, Kanada. "Es sind viele verschiedene Indizien, die es zwingend machen, aber es fehlt dieser letzte Kausalzusammenhang", sagt sie.

Dheilly, der jetzt an der Stony Brook University in New York ist, räumt ein, dass noch mehr Arbeit zu erledigen ist. Wenn die Hypothese des Forscherteams jedoch zutrifft, zeigt sie, wie wichtig es ist, Parasiten, Wirte und alle ihre Mikroben zusammen zu untersuchen. "Welche Art Sie auch betrachten, es könnte einen anderen, kleineren Organismus geben, der sich in ihr befindet und an seiner Evolution und Ökologie teilnimmt."