Warum verfügt er über eine unbesiegbare Immunität? Wissenschaftler haben neue Forschungsergebnisse gemacht!

Fledermäuse sind erstaunliche Lebewesen. Es ist nicht nur das einzige Säugetier, das dauerhaft fliegen kann , es verfügt auch über eine erstaunliche Immunität. Selbst wenn sie mit für den Menschen tödlichen Viren wie Ebola, Marburg oder Tollwut infiziert sind, bleiben sie gesund und munter und erkranken selten. Dieses mysteriöse Phänomen hat Wissenschaftler schon immer fasziniert.

Warum haben Fledermäuse diese Fähigkeit? Welche Inspiration können wir Menschen von ihnen bekommen? Beginnen wir mit den Fledermäusen selbst.

Eine große Familie im Schatten

Träger eines tödlichen Virus

Wenn wir von Fledermäusen sprechen, denken wir vielleicht sofort an „Vampire“ oder an die Gestalt, die durch die Nacht von Gotham City läuft. Wenn wir jedoch gefragt werden, wie Fledermäuse aussehen, haben wir oft nur eine vage Vorstellung von „einer Maus mit einem Paar Flügeln“ … Das liegt wahrscheinlich daran, dass wir normalerweise nicht die Möglichkeit haben, Fledermäuse aus der Nähe zu beobachten – schließlich können Fledermäuse fliegen und die meisten von ihnen sind nachtaktiv und tagsüber inaktiv, was uns die Illusion vermittelt, Fledermäuse seien „Nischentiere“.

Bild aus dem Wiki

Tatsächlich ist die Fledermausfamilie ziemlich groß. Bis heute sind mehr als 1.400 Fledermausarten bekannt. Insgesamt gibt es nur etwa 6.400 Säugetierarten. Allein Fledermäuse machen mehr als ein Fünftel aller Säugetiere aus . Und weil sie Flügel haben, sind Fledermäuse auf der ganzen Welt zu finden, außer in der Arktis, der Antarktis und auf einigen abgelegenen und isolierten Inseln.

Fledermäuse werden aufgrund ihres unattraktiven Aussehens und der Tatsache, dass sie nachts aktiv und tagsüber inaktiv sind, oft als blutsaugende Tiere bezeichnet. Allerdings gibt es tatsächlich nur sehr wenige Fledermäuse, die sich ausschließlich von Blut ernähren. Die Ernährung der meisten Fledermausarten kann in fleischfressende und pflanzenfressende Arten unterteilt werden. Unter ihnen ernähren sich fleischfressende Arten von Insekten, einige wenige von Fischen, Fröschen und anderen Wirbeltieren, während sich pflanzenfressende Fledermausarten von Nektar, Pollen und Früchten ernähren. Viele Fledermausarten können Schädlinge wie Mücken dezimieren, während andere bei der Bestäubung von Pflanzen helfen können.

Betrachtet man Fledermäuse aus der Perspektive der Ansteckungsgefahr, werden sie zu lebenden „Petrischalen“: Fledermäuse sind Träger von mindestens 60 Virusarten und natürliche Wirte für eine große Zahl zoonotischer Krankheitserreger, darunter auch die gefürchtete Tollwut. Fledermäuse selbst erkranken jedoch nur selten daran. Noch wichtiger ist jedoch, dass diese Viren die Möglichkeit haben, sich auf andere Tiere und sogar Menschen auszubreiten. Eine Kreuzinfektion zwischen Fledermäusen kann zur Entstehung neuer Viren führen, die unser Immunsystem leichter durchbrechen können.

Welche Art von "göttlichem Schutz"

Was macht Fledermäuse gegen alle Gifte immun?

Die Frage ist also: Warum können Fledermäuse so viele Viren übertragen, ohne dass es ihnen selbst schlecht geht?

Eine beliebte Erklärung ist, dass Fledermäuse fliegen und dabei ihre Körpertemperatur steigt. Diese Ansicht erscheint sinnvoll, da „Fieber“ eine gängige Waffe unseres Immunsystems ist, um das Eindringen von Krankheitserregern abzuwehren – eine erhöhte Körpertemperatur kann die Vermehrung vieler Krankheitserreger in unserem Körper hemmen.

Bei Fledermäusen ist die Körpertemperatur zwar tatsächlich höher, wenn sie fliegen, aber ihre großen Flügel sind dicht mit Blutgefäßen bedeckt, was sie zu hervorragenden Wärmeableitern macht, die die Wärmeableitung erleichtern. Aus diesem Grund wickeln Fledermäuse ihre Flügel in Ruhephasen oft wie einen „Umhang“ um ihren Körper. Da Fliegen zudem viel Energie verbraucht, reduzieren Fledermäuse ihre Aktivität und verfallen in einen Ruhezustand, in dem ihre Körpertemperatur auf ein Niveau sinken kann, das dem der Umgebungstemperatur ähnelt. Würde das Virus in diesem Fall nicht „die Gelegenheit nutzen und sich einschleichen“? Hinzu kommt, dass viele Viren keine große Angst vor Hitze haben. Daher ist es wenig überzeugend, die Immunität der Fledermäuse gegen alle Gifte allein mit ihrer hohen Körpertemperatur zu erklären.

Fledermäuse ruhen auf einem Baum. Bild aus dem Wiki

Kürzlich veröffentlichte die renommierte Fachzeitschrift „Nature“ einen interessanten Artikel, in dem eine völlig neuartige Idee vorgebracht wurde: Die Superimmunität der Fledermäuse könnte genau auf ihre Fähigkeit zurückzuführen sein, zu fliegen.

Um die Geheimnisse der Fledermausimmunität besser zu entschlüsseln, verwendete ein Team unter der Leitung von Aaron Irving, einem vergleichenden Immunologen am Joint College der Zhejiang-Universität und der University of Edinburgh, und Michael Hiller, einem Evolutionsgenetiker am Senckenberg-Institut in Deutschland, in dieser Studie fortschrittliche Sequenzierungs- und Analysetechnologien, um die Genome von zehn Fledermausarten zu erhalten. Anschließend verglichen sie die Ergebnisse mit Daten aus 10 zuvor fertiggestellten Fledermausgenomen sowie den Genomen weiterer 95 Säugetiere.

Der Vergleich ergab, dass Fledermäuse im Vergleich zu anderen Säugetieren nicht nur über mehr immunbezogene Gene verfügen, sondern dass diese Gene selbst auch einige Veränderungen durchlaufen haben, die ihnen helfen, Krankheitserreger besser zu identifizieren, Entzündungsreaktionen zu regulieren und auf Virusinfektionen zu reagieren.

Ein klassisches Beispiel ist das Gen für ISG15, das sowohl bei Fledermäusen als auch beim Menschen vorkommt. Das menschliche ISG15-Gen ist wie ein zweischneidiges Schwert. Einerseits hilft es bei der Bekämpfung von Viren, andererseits kann es bei einer schweren Infektion des Körpers zu einer übermäßig starken Entzündungsreaktion kommen, die gefährlich sein kann.

Aber das ISG15-Gen der Fledermäuse weist genau die richtigen Mutationen auf – einige Veränderungen machen sie resistenter gegen das Virus, andere wiederum machen sie sicherer. Dadurch könnten Fledermäuse das Virus wirksam blockieren, ohne die beim Menschen übliche übermäßige Entzündung auszulösen, weisen die Autoren der Studie darauf hin.

Hypothese: Hängt Fliegen von Immunität ab?

Wann haben Fledermäuse im Laufe ihrer langen Evolutionsreise diese immunologischen „Superkräfte“ erworben? Bei einem Blick zurück in die Vergangenheit stellten die Forscher fest, dass adaptive Veränderungen im Zusammenhang mit Immungenen auf den gemeinsamen Vorfahren der Fledermäuse zurückgeführt werden können, der das Fliegen erlernte. Dieses Ergebnis lässt darauf schließen, dass möglicherweise ein Zusammenhang zwischen der außergewöhnlichen Immunität der Fledermäuse und ihrer Flugfähigkeit besteht.

Bild aus dem Wiki

Diese Schlussfolgerung erscheint auf den ersten Blick rätselhaft: Braucht man eine starke Immunität, um in den Himmel zu fliegen? Vielleicht stimmt das. Professor Owen glaubt, dass dies daran liegen könnte, dass das Fliegen für den Körper der Fledermäuse eine enorme Belastung darstellt.

Beim Fliegen kann die Herzfrequenz einer Fledermaus über längere Zeit bei 1.000 Schlägen pro Minute bleiben. Durch den extremen Stoffwechsel entstehen große Mengen giftiger Nebenprodukte wie beispielsweise reaktiver Sauerstoff. Um mit diesen „Stoffwechselabfällen“ fertig zu werden, entwickelten die Vorfahren der Fledermäuse die Fähigkeit zu fliegen und außerdem leistungsstarke Fähigkeiten zur Immunregulierung. Diese Immunfähigkeiten ermöglichen es ihnen unbeabsichtigt, tödliche Virusinfektionen besser zu tolerieren.

Natürlich lässt diese Studie einige Fragen unbeantwortet. Einige Molekularvirologen wiesen beispielsweise darauf hin, dass diese Theorie zwar plausibel klinge, sich jedoch noch immer im Stadium einer Hypothese befinde und es schwierig sei, sie wirklich zu überprüfen. Darüber hinaus sind einige der aktuellen Ergebnisse noch erklärungsbedürftig. Obwohl die ISG15-Gene verschiedener von den Forschern ausgewählter Fledermausarten die gleichen wesentlichen Veränderungen aufweisen, gibt es beispielsweise dennoch Unterschiede in der Fähigkeit dieser Arten, Viren zu hemmen. Dies deutet darauf hin, dass bei einigen Fledermausarten auch andere Immunfunktionen eine Rolle spielen, die weiter erforscht werden müssen.

Es ist erwähnenswert, dass die Bedeutung dieser Forschung nicht auf Fledermäuse beschränkt ist. Da die meisten der von den Forschern ausgewählten Fledermausarten Viren in sich tragen, die auf den Menschen übertragbar sind, wird das Verständnis der Resistenz der Fledermäuse gegen Viren nicht nur das Auftreten und die Verbreitung von Zoonosen verringern, sondern könnte auch wertvolle Erkenntnisse für die Behandlung menschlicher Krankheiten liefern , etwa bei der Entwicklung neuer Medikamente oder als Inspiration für die Regulierung menschlicher Immunreaktionen. Dies wird auch die zukünftige Forschungsrichtung der Wissenschaftler sein.

Verweise

[1]Fledermausgenome geben Aufschluss über Anpassungen an Virustoleranz und Krankheitsresistenz, https://www.nature.com/articles/s41586-024-08471-0

[2]Virentoleranz durch eine fledermausspezifische Genom-Optimierung ermöglicht, https://www.nature.com/articles/d41586-025-00081-8

[3]Wie das Fliegen Fledermäusen half, gegen Viren immun zu werden, https://www.nature.com/articles/d41586-025-00268-z

[4]Wong S, Lau S, Woo P, Yuen KY. Fledermäuse als anhaltende Quelle neu auftretender Infektionen beim Menschen. Rev. Med Virol. 2007 März-Apr;17(2):67-91. doi: 10.1002/rmv.520. PMID: 17042030; PMCID: PMC7169091.

[5] Mikroben überall

Planung und Produktion

Autor: Ye Shi, populärwissenschaftlicher Autor

Rezension von Huang Chengming, Professor der Hainan-Universität

Hu Qiwen, Außerordentlicher Professor, Abteilung für Mikrobiologie, School of Basic Medical Sciences, Army Medical University

Planung von Xu Lai

Herausgeber: Ding Zong

Korrekturgelesen von Xu Lai und Lin Lin