Neues In-vivo-Modell mit Larven von Zophobas morio zur Untersuchung des Darmmikrobioms
Die Larven von Zophobas morio haben Eigenschaften, die sie für eine Verwendung in neuartigen In-vivo-Modellen interessant machen. Dazu gehört insbesondere ihr breit diversifiziertes Darmmikrobiom, vermutlich ein Ergebnis der Nahrung, die sie während ihrer Entwicklung zu sich nehmen.
Zophobas morio, ein Käfer aus der Familie der Tenebrionidae, wird häufig in der Tierfutterindustrie und in der Freizeitfischerei eingesetzt. Die Larven verfügen über ein robustes Exoskelett, können bis zu 6 Monate alt werden und beherbergen ein äusserst vielfältiges Darmmikrobiom, das Ähnlichkeiten mit dem Mikrobiom des menschlichen Darms aufweist. Dies macht sie für die Entwicklung neuer In-vivo-Modelle attraktiv.
Andrea Endimiani möchte mit seiner Forschung dazu beitragen, dass weniger Versuche mit Mäusen durchgeführt werden. Kürzlich zeigte er in Studien, dass die Larven seltene oder bisher nicht identifizierte antibiotikaresistente gramnegative Bakterien und neuartige Antibiotika-Resistenzgene beherbergen können, die für komplexe Krankheiten verantwortlich sind.
Eine weitere Besonderheit der Larven besteht darin, dass sie vielfältige Substrate als Nahrungsquelle nutzen können, unter anderem Kunststoffe (Polystyrol). Diese Anpassungsfähigkeit könnte für ökologische Ziele dienlich sein. Eine weitere überraschende Entdeckung: Wenn die Larven eine Woche lang Lebensmittel verzehren, die mit Escherichia coli kontaminiert sind, werden sie von antibiotikaresistenten E. coli besiedelt. Diese gramnegativen Bakterien verursachen zahlreiche Infektionen bei Menschen und Tieren und auch Umweltkontaminationen. Erstaunlicherweise blieb diese Besiedlung des Darms auch nach dem Entfernen der kontaminierten Lebensmittel erhalten. Die einzige Methode, mit der sich die Kolonisierung der Larven bekämpfen liess, war eine orale Behandlung mit Bakteriophagen – Viren, die Bakterien angreifen und abtöten.
Zahlreiche Forschende prüfen nun für vielfältige weitere Dekolonisierungsstrategien, ob sie mit diesem Modell getestet werden könnten. Sie hoffen, dass dann deutlich weniger Mäuse für Versuche eingesetzt werden.