Annäherung an "Alte Freunde" mit einem neuen Modell: Wie Parasitenvielfalt die Anpassung von Astyanax mexicanus an die Höhle beeinflusste

• Antragsteller: Dr. Robert Peuß
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392345736

Wirt-Parasit-Interaktionen gehören zu den wichtigsten Triebkräften der Evolution. Der Verlust der Parasitendiversität in modernen Gesellschaften in den letzten 200 Jahren korreliert jedoch stark mit einer Zunahme von Autoimmunerkrankungen, die beim Menschen durch immunregulatorische Defekte verursacht werden. Dies deutet darauf hin, dass diese Wechselwirkungen zwischen Wirt und Parasit nicht nur eine ko-evolutionäre Dynamik kreiert haben, sondern auch eine Notwendigkeit für Wirbeltierwirte darstellen, um einen funktionellen Immunphänotyp zu entwickeln. Bisher basiert diese "Alte Freunde - Old Friends" -Hypothese weitestgehend auf deskriptiven Daten vom Menschen, da es keine geeigneten Modellorganismen gibt, die an eine Umgebung mit geringer Parasitenvielfalt angepasst sind. Dieser Antrag stellt den Höhlenfisch Astyanax mexicanus als ein neues Modell für Wirt-Parasit-Koevolution vor und stellt die spannende Frage, wie sich Änderungen in der Parasitenvielfalt auf die evolutionäre Entwicklung des Wirt-Immunsystems auswirken. Hier stellen wir erste Hinweise auf eine parallele Evolution innerhalb spezifischer immunologischer Merkmale von zwei Höhlenpopulationen von A. mexicanus als Antwort auf eine Veränderung der Parasitenvielfalt in ihrer Umgebung vor. Wir fanden heraus, dass nicht nur wichtige immunologische Funktionen wie Phagozytose in den Höhlenpopulationen von A. mexicanus stark verringert sind, sondern auch das Entzündungsreaktionen auf bakterielle Antigene stark erhöht sind. Darüber hinaus fanden wir auffällige Unterschiede in der Organisation von Immunzellpopulationen zwischen Höhlen- und Oberflächenpopulationen von A. mexicanus. Ziel dieses Antrags ist es, die Parasitenvielfalt in verschiedenen Lebensräumen von A. mexicanus zu charakterisieren und die verschiedenen immunologischen Phänotypen zu untersuchen, die aus der genomischen Anpassung an diese verschiedenen Lebensräume resultieren. Zukünftige Untersuchungen in diese Richtung werden nicht nur wichtige Einblicke in das Immunsystem des aufkommenden Modellorganismus A. mexicanus im Allgemeinen geben, sondern auch dazu beitragen, die evolutionäre Entwicklung von Vertebraten in einer Umgebung mit geringer Parasitenvielfalt besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Nicolas Rohner