Kurz- und Langzeitfolgen von Malarien-ähnlichen Infektionen bei Vögeln"

• Antragsteller: Dr. Nayden Chakarov
• Fachliche Zuordnung: Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398434413

Parasiten und Krankheitserreger induzieren vielfältige Verteidigungsmechanismen ihrer Wirte auf den Ebenen von individueller Physiologie und populationsweiter Evolution. Verteidigungsmechanismen können in zwei großen Klassen aufgeteilt werden – Resistenz und Toleranz, aber die Toleranzmechanismen sind größtenteils unbekannt, besonders für viele Tierkrankheiten, die ihre Wirte nicht sehr offensichtlich schaden. Die Evolution von niedriger Parasitenvirulenz und hoher Wirtstoleranz werden besonders bei frühen, vertikal oder quasi-vertikal übertragenen Infektionen erwartet, die Merkmale von Kinderkrankheiten haben. Ein prominentes Beispiel sind Malaria-ähnliche Parasiten, die viele wilde Säugetiere, Reptilien und Vogelarten befallen und ihre Lebensgeschichten prägen. Für diese Parasiten sind der jeweilige Infektionszeitpunkt und die verschiedenen Folgen von ihrer Koevolution mit den Wirten kaum erforscht. Besonders die Konsequenzen der Infektion für die Physiologie des Wirts und die generellen Infektionskosten sind unbekannt. Dieser Antrag hat zum Ziel diese Aspekte für ein Modelsystem in der freien Wildbahn zu erforschen und die Kurzzeitfolgen von einer Malarien-ähnlichen Krankheit auf die Physiologie und Transkriptome von Greifvögelküken, sowie die Langzeitfolgen der Infektion auf das Überleben und Rekrutierung zu quantifizieren. Eine Langzeitstudie, die in den letzten 14 Jahren alle Nestlinge vom Mäusebussard (Buteo buteo) in einer Population beprobt hat liefert eine optimale Basis, da 44% aller Küken mit dem Malaria-verwandten Parasiten Leucocytozoon buteonis befallen sind. Obwohl die meisten Nestlingen mit Leucocytozoon im frühen Alter befallen werden gibt es keine offensichtliche krankheitsbedingte Mortalität. Die physiologischen und Langzeitkosten von der Infektion sollen durch experimentelles Behandeln von einigen befallenen Küken mit Antimalariamitteln quantifiziert werden. Nach der Behandlung wird das Wachstum, die physiologischen und Transkriptom-Profilen von befallenen, nicht befallenen und entlasteten Küken bis zum Flüggewerden verglichen. Die Auswirkungen der Infektion können weiterhin von dem Wirtsphänotyp und Umweltfaktoren wie Hungerstress abhängen. Solche potentielle synergistische Effekte von Leucocytozoon-Infektionen mit der Gefiedermorphe von Bussarden und die Beuteverfügbarkeit werden in separaten Experimenten analysiert werden. Das Verhältnis von Toleranz zu Resistenz in der Wirtsreaktion wird durch den Vergleich von Transkriptomprofilen von infizierten und nicht infizierten Wirten abgeleitet. Infizierte und entlastete Bussarde werden mit Flügelmarken versehen, so dass die Effekte von der Infektion auf das Überleben und Rekrutierung der Vögel untersucht werden können. Die Studie von Malaria-ähnlichen Krankheiten von Greifvögelküken gibt die einmalige Gelegenheit empirisch die Auswirkungen von koevolvierten Kinderkrankheiten auf die Wirtstoleranz und Parasitenvirulenz zu zeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen