Parasiten im Menschen stammen von Vögeln

(21.04.2016) „DNA-Fossilien“ aus Vogelgenomen geben Hinweise darauf, dass einige Fadenwürmer, die heute Menschen parasitieren, früher einmal Vögel als Wirte hatten. Das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Bonn herausgefunden.

Die Wissenschaftler wiesen nach, dass die Vorfahren dieser Fadenwürmer in einem Zeitraum vor etwa 25 bis 17 Millionen Jahren Vögel parasitierten, die im tropischen Afrika, Asien und Amerika vorkamen. Die Ergebnisse werden nun in der Zeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

In seltenen Fällen springen DNA-Fragmente, so genannte Transposons, von dem Genom einer Art in das einer anderen. „Wenn sich so etwas zwischen Parasit und Wirt zuträgt, kann noch Millionen Jahre später die Wirt-Parasit-Beziehung aufgedeckt werden, auch wenn sie inzwischen nicht mehr besteht“, sagt Privatdozent Dr. Lars Podsiadlowski vom Institut für Evolutionsbiologie & Zooökologie der Universität Bonn. Die Sequenzen der Transposons sind sozusagen als „DNA-Fossilien“ noch lange im Genom präsent.

Einem Team unter der Leitung des Transposon-Experten Dr. Alexander Suh von der Universität Uppsala in Schweden mit Mitarbeitern von elf Institutionen aus fünf Ländern, darunter Dr. Podsiadlowski von der Universität Bonn, hat nun ein neues Transposon beschrieben, das in einigen, aber nicht allen Vogelgenomen vorkommt.

Interessanterweise teilen diese Vögel das Transposon mit Fadenwürmern, die heute nur als Parasiten des Menschen und anderer Säugetiere bekannt sind. Tropenkrankheiten wie die Elephantiasis und die Loiasis gehen auf diese Fadenwürmer zurück, die durch Stechmücken von Wirt zu Wirt übertragen werden und sich dort in Blut- und Lymphgefäßen weiter entwickeln.

Viele Krankheitserreger sprangen von Tieren auf den Menschen über

„In der Vergangenheit sind offenbar viele Krankheitserreger, wie die Vogelgrippe-Viren oder HIV, ausgehend von anderen Tierarten auf den Menschen übergesprungen“, sagt Dr. Podsiadlowski. Bei vielen durch Fadenwürmer hervorgerufenen Erkrankungen war bislang unbekannt, welche anderen Tiere als Wirte dienten, bevor der Mensch in den Mittelpunkt rückte. Das Team um Dr. Suh wies nun nach, dass in einem Zeitraum vor etwa 25 bis 17 Millionen Jahren Vorfahren dieser Fadenwürmer Parasiten von Vögeln waren.

Bevor die Würmer zu Säugetieren als Wirtsorganismen überwechselten, hatten die Transposons Übersprünge auf andere Arten bereits eingestellt, so dass diese Elemente in keinem Säugetiergenom zu finden sind, sich aber in vielen Vogelgenomen als „DNA-Fossilien“ erhalten haben.

Die Vogelparasiten scheinen damals häufig und weitverbreitet in den Tropen gewesen zu sein, weil ganz verschiedene Vogelgruppen mit Verbreitungsschwerpunkten im tropischen Afrika, Asien und Amerika die Transposons in ihren Genomen aufweisen. In Vogelgruppen, die nur in gemäßigten Breiten vorkommen, fehlen diese DNA-Elemente.

Publikation

Suh, A., Witt, C. C., Menger, J., Sadanandan, K. R., Podsiadlowski, L., Gerth, M., Weigert, A., McGuire, J. A., Mudge, J., Edwards, S. V., Rheindt, F. E.: Ancient horizontal transfers of retrotransposons between birds and ancestors of human pathogenic nematodes. Nature Communications, DOI: 10.1038/NCOMMS11396



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