MHC-Variabilität, Endoparasiten und Fitness beim Feldhasen

Kurzbezeichnung

MHC-Variabilität

Geldgeber

FWF Österreichischer Wissenschaftsfonds

Laufzeit

16.11.2006 - 15.06.2009

Abstract

Der Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) stellt eine Gruppe von Genen mit z.T. besonderer immunologischer Bedeutung dar. Die sogenannten MHC-Klasse II-Moleküle werden an der Oberfläche von Antigen-präsentierenden Zellen, wie den Makrophagen, den B-Zellen und den Dendritischen Zellen, exprimiert; sie binden körperfremde Moleküle und präsentieren diese den CD4+ T-Helferzellen. In freilebenden Wildtierpopulationen weisen MHC-Klasse II-Gene recht häufig einen ausgeprägten allelischen Polymorphismus auf; vorallem im Abschnitt, der die Antigenbindestelle kodiert. Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden unterschiedliche Allele im Genotyp homozygoten Genotypen selektiv bevorzugt. Abgesehen von einigen wenigen Untersuchungen des Zusammenhanges zwischen MHC-Allelen bzw.Genotypen und Infektionskrankheiten oder parasitären Erkrankungen, besteht keineswegs Klarheit über mögliche Wechselwirkungen der zahlreichen MHC-Gene, bzw. über ihre Bedeutung für die individuelle Fitness in natürlichen Wildtierpopulationen; insbesondere bei gleichzeitiger Belastung durch verschiedene Erreger von Infektionskrankheiten oder Parasiten. Im gegenständlichen Forschungsprojekt untersuchen wir an Feldhasen (Lepus europaeus) aus zwei Populationen mit unterschiedlichen Lebensraumbedingungen und verschiedenem populationsgenetischen Hintergrund, modellhaft für ein wildlebendes Säugetier, die Zusammenhänge zwischen der allelischen Variabilität zweier MHC-Klasse II-Gene (DRB, DQB), der Endoparasitenbelastung, der Körperkondition, der Entwicklungshomöostase, dem jährlichen Fortpflanzungserfolg der Weibchen, sowie der Anzahl der CD4+T-Zellen im Blut. Wir gehen beim Feldhasen von einem besonders effektiven Immunsystem aus, da diese Art einerseits eine äusserst rasche Jugendent-wicklung mit hohen energetischen Kosten aufweist, und andererseits die Jungen unmittelbar nach der Geburt weitestgehend ungeschützt an der Erdoberfläche den verschiedensten negativen Einflüssen, wie Witterung, Infektionskeimen oder Parasiten, ausgesetzt sind. Die unmittelbare Beteiligung der untersuchten MHC-Gene an der Immunantwort wird erstmals für eine Wildtierart an Hand der Messung des Niveaus der Genexpression und der entsprechenden Änderungen in der Zahl der CD4+ T-Zellen im Rahmen von Infektionsexperimenten von Junghasen mit Kokzidien (Eimeria sp.) untersucht bzw. nachgewiesen. Entsprechend der Hypothese des Heterozygotie-Vorteils erwarten wir einen negativen Zusammenhang zwischen dem Grad der MHC-Heterozygotie und der Parasitenbelastung, sowie einen positiven Zusammenhang mit den anderen Fitnessparametern. In den Experimenten erwarten wir erhöhte Genexpression in Folge der Infektionen. Der Anstieg in der Genexpression sollte bei ingezüchteten Junghasen geringer ausfallen als bei nicht ingezüchteten Jungtieren.