Aktuelle Forschungsthemen
Auswirkungen von Trypanosomatiden auf Insekten
Sowohl human-, tier- und pflanzenpathogene Flagellaten, die von Insekten übertragen werden, als auch Arten, die sich nur in Insekten entwickeln, können den Insektenwirt schädigen. Wenige dieser Trypanosomatiden werden als Insekten-pathogen eingestuft, die meisten als apathogen. Kaum beachtet wurden subpathogene Effekte, die sich aber bei natürlichen Insektenpopulationen auswirken können, da hier oft weitere Stressfaktoren (z.B. Temperatur, Populationsdichte, Umweltgifte) wirken. Deshalb werden bei verschiedenen Trypanosomatiden (v.a. Trypanosoma cruzi, Blasto-crithidia triatomae, Leptomonas pyrrhocoris und Flagellaten von Schmeiß-fliegen) v.a. die Auswirkungen auf Entwicklung, Mortalität, Flugfähigkeit, Immunreaktionen und verschiedene physiologische Parameter der Insektenwirte untersucht (blutsaugende Raubwanzen, Feuerwanzen, Schmeißfliegen).
Abb. Feuerwanze (Pyrrhocoris apterus)
Verdauungsenzyme blutsaugender Insekten
Während die meisten blutsaugenden Insekten als Hauptproteasen Trypsine einsetzen, nutzen Triatominen wegen des sauren Darmmilieus v.a Cathepsine., die evtl. auch bei der intestinalen Immunabwehr einbezogen werden, den Flagellaten Trypanosoma cruzi aber nicht beeinträchtigen. Durch Aufklärung der vollständigen Sequenzen der Gene der Verdauungs-enzyme der Kleiderläuse und Triatominen und anschließende heterologe Synthese werden die entsprechenden Enzyme charakterisiert. Bei den Triatominen werden zur Analyse der Interaktionen mit T. cruzi diese Gene durch den ds-RNA-vermittelte Knockdown ausgeschaltet und die Aus-wirkungen auf den Flagellaten und die Darmflora incl. Symbionten untersucht.
Abb. Dipetalogaster maxima
Abb. Trypanosoma cruzi
Symbionten blutsaugender Raubwanzen
Bei ihrer einseitigen Nahrung überleben die Raubwanzen nur, wenn sie Symbionten besitzen. Während man früher davon ausging, dass nur eine Bakterien-Art bei allen Triatominen als Symbiont fungiert und den Wirt mit Vitamin B versorgt, belegten wir v.a. über molekularbiologische Methoden, dass jede Raubwanzenart einen spezifischen Symbionten hat, die alle zur Gruppe der Actinomyceten (Strahlenpilze) gehören. Die Wirtsspezifität wird offensichtlich über antibakterielle Faktoren des Darmtraktes des Wirtes bewirkt, z.B. das Lysozym. Nach einer Blutaufnahme des Wirtes vermehrt sich der Symbiont sehr stark (1 Milliarde Bakterien/Insekt) und wird dann zu 99,9% abgetötet und verdaut. Die Funktion der Symbionten und ihre Inter-aktion mit antibakteriellen Faktoren werden untersucht.
Abb. Symbionten
Epidemiologie von Vektoren in Deutschland
Die globale Erwärmung und/oder die Globalisierung des Personen- und Warenverkehrs führen zu einem erstmaligen bzw. verstärktem Auftreten von blutsaugenden Arthropoden in Deutschland. Deshalb wird die Abundanz verschiedener Vektoren untersucht. Aktuell werden im Siebengebirge bei Bonn Schildzecken gefangen und auf ihre Infektion mit Borrelien untersucht.
Abb. Ixodes ricinus
Einfluss psychoneuroimmunologischer Faktoren auf die Parasitierung von Zootieren
Lang andauernder Stress schwächt das Immunsystem, und Parasiten können sich besser vermehren. Bei sozialen Gruppe liegt eine negative Korrelation zwischen dem sozialen Rang der Tiere und dem Stress vor, so dass rangniedere Tiere oft stärker parasitiert sind. Auch das Geschlecht spielt eine wichtige Rolle. Meistens werden weibliche Tiere weniger von Parasiten beeinträchtigt als ihre männlichen Artgenossen. Die Brut bzw. die Aufzucht von Jungtieren führt ebenfalls zu einer stärkeren Parasitierung. Diese Aspekte werden bei verschiedenen Zootieren untersucht.
Vergleich innovativer Methoden zur effektiven Reduktion der Insektenbelastung im Stall
Projektziele sind die Erfassung der Abundanz und der wesentlichen Bruthabitate veterinärmedizinisch relevanter Muscidae und Ceratopogonidae in und an Rinderställen, Vergleich und Optimierung innovativer Bekämpfungsmethoden zur effektiven Reduktion der Insekten im Stall sowie die Bedeutung unterschiedlicher Bruthabitate. Wir erfassen in ökologischen Betrieben biologische Bekämpfungen, in konventionellen Betrieben die Effekte neu formulierter Insektizide sowie Auswirkungen von Mega-Eklektoren über Mistlagerstätten (Abdichtungen der Lagerstätten mit wenigen Ausflugöffnungen). Die Analysen münden in zielgruppenadressierte Konzepte zu Methodenoptimierungen