Eine bestimmte Genvariation schützt Frösche vor einer tödlichen Pilzerkrankung. Das finden Forscher mit Hilfe von Versuchen an Leopardfröschen heraus. Die Wissenschaftler sind auf der Suche nach Wegen gegen das massenhaft Amphibiensterben durch die sogenannte Chytrodiomykose.

Lange Zeit rätselten Wissenschaftler, warum unzählige Amphibien an der gefürchteten Pilzerkrankung Chytridiomykose zugrunde gehen, während einige die Infektion nahezu unbeschadet überstehen. Forscher der Cornell-Universität in Ithaca (USA) haben nun womöglich eine Antwort darauf gefunden: Ihre Laborversuche mit Leopardenfröschen ergaben, dass bestimmte Genvarianten, die an der Immunreaktion beteiligt sind, einen Schutz vor der Pilzerkrankung verleihen. Das Ergebnis sei auch wichtig, um in Zuchtprogrammen gezielt Amphibien zu züchten, die nach ihrer Entlassung ins Freiland eine mögliche Infektion überstehen.

Chytridiomykose wird von dem Pilz Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) hervorgerufen. Er befällt die Haut der Tiere und ernährt sich von deren Hornsubstanz, dem Keratin. Auf diese Weise beeinträchtigt der Pilz die wichtigen biologischen Funktionen der Haut, häufig führt die Infektion zum Tod der Tiere. Experten gehen davon aus, dass die Pilzerkrankung für das weltweite Amphibiensterben zumindest mitverantwortlich ist. Die Anfälligkeit für die Infektion und das Ausmaß der Erkrankung ist zwischen verschiedenen und auch innerhalb einzelner Population allerdings sehr unterschiedlich.

Gene ausfindig gemacht

Um die Ursachen für diesen Unterschied herauszufinden, untersuchten Anna Savage und Kelly Zamudio nun die sogenannten MHC-Gene von Flachland-Leopardenfröschen (Lithobates yavapaiensis) genauer. Die MHC-Gene bilden die Vorlage für Proteine, die an der Immunreaktion beteiligt sind. Unter anderem binden bestimmte Abschnitte der MHC-Proteine an Moleküle, die sich auf der Oberfläche von Krankheitserregern befinden. Sie "präsentieren" diese Moleküle bestimmten Zellen des Immunsystems, die daraufhin eine Abwehrreaktion in Gang setzen.

Die Wissenschaftler sammelten nun Froscheier von fünf geographisch unterschiedlichen Populationen des Leopardenfrosches. Im Labor zogen sie die Frösche heran und infizierten dann 99 von ihnen mit dem Chytridpilz. In allen Populationen waren nun jene Tiere geschützt, bei denen zwei anstelle einer Genvariante die Ausprägung jenes MHC-Proteinabschnitts bestimmten, der an die Moleküle des Pilzes bindet. Fachleute bezeichnen diese Tiere als "heterozygot" im Bezug auf das betreffende Gen. In weiteren Untersuchungen identifizierten die Forscher eine einzelne Genvariante – das MHC-Allel Q – die das Sterberisiko der Frösche innerhalb einzelner Populationen deutlich minimierte.