Die Arbeiterinnen und die Königin eines Bienenvolkes machen es vor: Die einen sorgen durch die Ernährung, die andere durch ihre Eiablage dafür, dass ein Schutzmechanismus gegen Krankheiten geschaffen wird.
Wie weit kann sich ein Organismus selbst gegen Krankheiten schützen und sich regenerieren? Diese Fragestellung untersucht die Zoologin Dalial Freitak bei den Honigbienen, die ja von Krankheiten und Seuchen nicht verschont sind. Das Problem kranker Bienen bzw. dezimierter Bienenstöcke sieht die Bienenforscherin nicht so sehr aus der Perspektive der Imker, für sie steht die immense Bestäubungsleistung der Bienen im Vordergrund. 80 Prozent aller Blütenpflanzen werden durch Insekten bestäubt, und von diesen machen wiederum die Honigbienen rund 80 Prozent aus.
Dalial Freitak, die seit Mai 2018 an der Uni Graz arbeitet, konnte mit Kollegen anderer Universitäten nachweisen, dass ein bestimmtes Protein bei den körpereigenen Abwehrkräften eines Bienenvolkes eine Schlüsselrolle spielt. Die gebürtige Estin war an Universitäten in Finnland und Norwegen sowie am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena tätig, bevor sie sich für Graz entschied. „Das Institut für Biologie an der Universität ist auch international für seine Bienenforschung bekannt“, so Freitak. Sie ist zudem mit Fachkollegen von der Arizona State University (USA), der norwegischen Universität für Life Science und der Universität Helsinki verbunden.
Ein Protein fördert die Abwehr
Einer der Ausgangspunkte für Freitak ist eine bakteriell verursachte Krankheit wie die Amerikanische Faulbrut, die ganze Bienenvölker vernichtet. Die Wissenschaftlerin setzt bei der Ernährung an. „Wir konnten nachweisen, dass das Protein Vitellogenin an Bakterien anknüpft, die Bienenkönigin erhält diese über ihre Nahrung und gibt die Immunreaktion über ihre Eiablage weiter.“ Vitellogenin wird von den Arbeiterinnen über das Gelée royale übertragen, also über den Bienenköniginnenfuttersaft. Diesen erzeugen die Arbeiterinnen in ihren Kopfdrüsen, sie geben Gelée royale in den ersten drei Tagen an alle Bienenlarven ab, die Königinnen werden aber ihr ganzes Leben lang damit gefüttert.
Bei Krankheiten wird die Immunabwehr aktiviert, im Fall der Honigbienen eben die Wirkung des Vitellogenins. 92 Prozent der Trockenmasse des Eis einer Königin (also abzüglich des im Ei enthaltenen Wassers) bestehen aus diesem Protein. Und mit ihrer Eiablage – in den Monaten Mai und Juni legt die Königin pro Tag an die 2000 Eier – sorgt die Königin für einen gestärkten Nachwuchs. Für Freitak ist die Entdeckung des Vitellogenins ein wichtiger Mosaikstein, um den immunbildenden Mechanismus der Insekten besser zu verstehen.
Warum aber können sich verheerende Seuchen wie die Amerikanische Faulbrut ausbreiten? Dalial Freitak und ihre Kollegen lenken nun den Blick auf die Bienenernährung. Proteine wie Vitellogenin werden durch eine abwechslungsreiche Ernährung gefördert. Bienenstände in Monokulturen stehen dem entgegen. Die Imker sollten also beim Standort ihrer Bienenkästen auf eine reichhaltige Pflanzenumgebung achten und auch bei der Fütterung eines Bienenvolkes, die nach Ende der Blütezeit erforderlich wird, nicht nur bloßes Zuckerwasser verwenden.
Ziel des Forschungsbereichs sei es, die Resistenzmechanismen besser zu verstehen, sagt die Grazer Bienenforscherin. Im Fall der Bienen wird die natürliche Verteidigung gegen eine Krankheit durch Vererbung eingeleitet. Und schließlich stelle sich auch die Frage, wie die Interaktion zwischen Krankheit und Essen abläuft und wie gesundes Essen beschaffen sein soll.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 09.02.2019)