Sie sind nicht gerade beliebte Haustiere, sammeln in Laboren der Universität Graz aber fleißig Pluspunkte, die ihr Ansehen ein wenig steigern könnten: Milben, Tausendfüßer, Weberknechte und ihre Verwandten besitzen Drüsensekrete, die sie als natürliche Waffen gegen feindliche Angriffe einsetzen können. Forschende untersuchen diese Substanzen, die teils auch antibakteriell wirken und daher für Menschen medizinische Zwecke erfüllen könnten.

Dabei geht es vor allem um kleine Lebewesen, die sich im Boden oder in feuchtem Moos wohl fühlen und in die Kategorie der Gliederfüßer oder Arthropoden fallen. Sie können sich in ihrem unmittelbaren Lebensraum gut gegen Angreifer verteidigen – sonst hätten sie sich evolutionär kaum durchsetzen können. Diese Widerstandsfähigkeit ist einer Fülle von Faktoren zu verdanken, die sich in Jahrmillionen wechselseitiger Anpassungen entwickelt haben, erklärt Günther Raspotnig vom Institut für Biologie der Uni Graz. So stellen anatomische Merkmale wie beispielsweise Panzerungen des Körpers eine natürliche Barriere dar. Daneben haben die Tiere ein erstaunliches Arsenal an giftigen Abwehrwaffen entwickelt, um sich zur Wehr zu setzen.

Evolutionäre Erfolgsgeschichte

Zum Einsatz kommen unter anderem Mischungen aus Kohlenwasserstoffen, Terpenen, Aromaten und Alkaloiden in unterschiedlichen artspezifischen Kombinationen. Raspotnig analysiert seit mehr als 20 Jahren die chemischen Interaktionen von bodenbewohnenden Gliederfüßern.

"Wir untersuchen uralte Tiergruppen, die zu den ersten gehörten, die vor Millionen Jahren den Landgang unternommen haben", sagt der Forscher. Ihre seither entwickelten Abwehrsekrete seien für sie eine "evolutionäre Erfolgsgeschichte". Der österreichische Wissenschaftsfonds FWF fördert derzeit zwei Projekte zum Thema mit insgesamt 800.000 Euro.

Neue chemische Strukturen

Dazu gehört auch Raspotnigs Projekt "Niedermolekulare Naturstoffe aus Arthropoden", bei dem er einige dieser chemischen Substanzen näher unter die Lupe nehmen will: "Wir haben Stoffe gefunden, die komplett von gängigen Strukturen abweichen und ganz neue chemische Strukturen sein dürften", sagt der Biologe. Diese wollen die Forschenden in den kommenden vier Jahren nun mithilfe von Gaschromatografie und Massenspektrometrie weiter analysieren, synthetisieren und dann im Labor auf ihre Wirkung an bakteriellen Kulturen in der Petrischale testen.

Für das Grazer Team ist diese antibakterielle Wirkung von besonderem Interesse. "Wir können zum Beispiel überprüfen, wie die Flüssigkeiten den Zellstoffwechsel oder Entzündungsfaktoren beeinflussen", sagt Raspotnig. "Möglicherweise legen wir gerade den Grundstein für eine neue Klasse von Antibiotika." (APA, red, 30.11.2021)