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Selbst wenn die nächste richtige Mahlzeit erst in einem Jahr stattfinden könnte, lassen Blutegel keine Gelegenheit aus, an kleine Zwischenmahlzeiten zu kommen. Welche speziellen Mechanismen die Egel dafür entwickelt haben, konnten Wissenschaftler der Universität Greifswald http://www.mnf.uni-greifswald.de/institute/fr-biologie/institute-und-forschung/zool-institut-museum/physiologie-und-biochemie-der-tiere.html aufklären. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Journal of Experimental Biology http://jeb.biologists.org/ veröffentlicht.
Medizinische Blutegel (Hirudo verbana) haben in der Natur nur selten Gelegenheit, an einem warmblütigen Wirtstier (Vogel oder Säugetier) Blut zu saugen. Daher nehmen sie während einer Mahlzeit große Mengen Nahrungsblut auf und speichern dieses im Kropf für mehr als ein Jahr, während sie stetig kleine Portionen davon verdauen.
Um solch' große Mengen Nahrung ungestört aufnehmen zu können, müssen die Tiere während des Saugaktes Speichelsubstanzen in die Bisswunde abgeben, die u. a. die Schmerzempfindung beim Wirtstier herabsetzen und die Blutgerinnung verhindern. Diese Substanzen werden in einzelligen Drüsen des Blutegels hergestellt und in Vorratsbehältern der Drüsenzellen gespeichert, die dann während des Saugaktes vollständig entleert werden. Es war bisher unbekannt, ob der Egel mit der Neusynthese dieser Speichelproteine wartet, bis sein gespeicherter Wirtsblutvorrat nahezu erschöpft ist oder sofort nach der Entleerung der Drüsenzellen neue Proteine produziert, um jede sich bietende Gelegenheit zur Nahrungsaufnahme wahrnehmen zu können.
Sarah Lemke, Christian Müller und Jan-Peter Hildebrandt von der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald haben sich diese Frage gestellt und den Füllungszustand der Drüsenzellen im Blutegel vor, unmittelbar nach und bis zu drei Wochen nach der Nahrungsaufnahme mithilfe histologischer, proteinbiochemischer und molekularbiologischer Techniken bestimmt. Sie fanden heraus, dass die vor der Nahrungsaufnahme noch prall gefüllten Vorratsbehälter der Drüsenzellen unmittelbar nach der Fütterung des Blutegels quasi kollabiert, aber innerhalb etwa einer Woche nach der Nahrungsaufnahme wieder vollständig gefüllt waren. Proteinuntersuchungen in Extrakten aus dem Drüsengewebe und Untersuchungen der mRNA-Gehalte einer der Blutgerinnungssubstanzen, des Hirudins, bestätigten, dass die Synthese der Speicheldrüsenproteine und die Wiederbefüllung der Vorratsbehälter der Drüsenzellen innerhalb einer Woche nach der Nahrungsaufnahme quasi abgeschlossen ist.
Die Resultate dieser Arbeit zeigen, dass Blutegel als opportunistische Parasiten biologisch sehr gut darauf vorbereitet sind, sich keine Gelegenheit zur Aufnahme von Wirtsblut entgehen zu lassen.
Die Greifswalder Wissenschaftler beschäftigen sich bereits seit Längerem mit den Speicheldrüsen medizinischer Blutegel und deren Inhaltsstoffen. Dabei konnten sie bereits früher feststellen, dass die Mengen an Wirkstoffen, die Egel während einer Blutmahlzeit in die Wunde des Wirtes abgeben, ausreichen, um auch in großen Wirten wie dem Menschen physiologische Funktionen wie die Blutgerinnung zu beeinflussen.
Weitere Informationen
Artikel in Journal of Experimental Biology: http://jeb.biologists.org/
Be ready at any time: postprandial synthesis of salivary proteins in salivary gland cells of the haematophagous leech, Hirudo verbana http://jeb.biologists.org/content/219/8/1139
Sarah Lemke, Christian Müller, Jan-Peter Hildebrandt
Eigentlich etwa gleich große Blutegel unmittelbar nach der (oben) oder ohne (unten) Blutmahlzeit
Foto: Sarah Lemke
Skizzen des medizinischen Blutegels, Hirudo verbana, vor (oben), unmittelbar nach (Mitte) und eine Woche nach (unten) der Aufnahme von Schweineblut. In ungefütterten, hungrigen Tieren ist der Speichermagen mäßig gefüllt oder leer, die Vorrats-behälter der Speicheldrüsenzellen aber prall gefüllt mit sekretorischen Speichelproteinen. Während der Blutmahlzeit werden diese Substanzen zu einem großen Teil über die Ausführgänge zu den Öffnungen zwischen den Kieferzähnchen transportiert und in die Bisswunde freigesetzt, so dass die Vorratsbehälter der Speicheldrüsenzellen weitgehend kollabieren. Ein Teil der abgegebenen Substanzen wird in den Blutkreislauf des Wirtstieres entlassen, ein anderer Teil mit dem Nahrungsblut in den Speichermagen gesaugt und dort bevorratet. Innerhalb einer Woche nach der Nahrungsaufnahme synthetisieren die Drüsenzellen neue Speichelproteine und füllen die Vorratsbehälter der Speicheldrüsenzellen quasi komplett wieder auf. Die Drüsenzellen sind im Verhältnis zum Blutegel überproportional groß dargestellt.
Grafik: Jan-Peter Hildebrandt
Foto und Grafik können für redaktionelle Zwecke im Zusammenhang mit dieser Medieninformation kostenlos heruntergeladen und genutzt werden. Dabei sind die Namen der Bildautoren zu nennen. Download http://tinyurl.com/zsv3lss
Ansprechpartner an der Universität Greifswald
Prof. Dr. Jan-Peter Hildebrandt
Lehrstuhl für Physiologie und Biochemie der Tiere
Felix Hausdorff-Straße 1, 17489 Greifswald
Telefon 03834 86-4295
jph@uni-greifswald.de
Dr. Sarah Lemke
Telefon 03834 86-4282
sarah.lemke@uni-greifswald.de
Dr. Christian Müller
Telefon 03834 86-4288
christian.mueller@uni-greifswald.de
Eigentlich etwa gleich große Blutegel unmittelbar nach der (oben) oder ohne (unten) Blutmahlzeit.
Foto: Sarah Lemke
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Skizzen des medizinischen Blutegels, Hirudo verbana, vor (oben), unmittelbar nach (Mitte) und eine W ...
Grafik: Jan-Peter Hildebrandt
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Criteria of this press release:
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