Proteotranskriptomik von Ameisengift Ameisengift zeigt Fülle an neuen Wirkstoffen

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Mehr als nur Säure: Ameisengift steckt voller bioaktiver Substanzen. Was die Insekten für Kommunikation und Desinfektion nutzen, könnte auch für medizinische Anwendungen bei Menschen interessant sein. Ein Forscherteam hat nun weite Teile des Werkstoffspektrums im Gift von Schuppenameisen analysiert.

Das Gift von Schuppenameisen, zu denen auch Ross- und Waldameisen gehören, galt bislang als vergleichsweise einfach zusammengesetzt: Ameisensäure wurde seit ihrer Entdeckung im 17. Jahrhundert als zentraler und nahezu alleiniger Inhaltsstoff dieser Ameisengifte betrachtet. Doch tatsächlich verbergen sich im Gift von Wald- und Rossameisen zahlreiche Substanzen, die die Insekten vor Krankheitserregern schützen.

Forschenden der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Freien Universität Berlin ist es erstmals gelungen, diese antimikrobiellen Substanzen im Gift der Insekten nachzuweisen und zu beschreiben. „Wir sind in unserem Projekt einer jahrzehntealten und weitgehend unbeachteten Publikation nachgegangen, in der erwähnt wurde, dass diese Gifte vielleicht auch eiweißartige Stoffe enthalten“, sagt Prof. Dr. Timo Niedermeyer von der Freien Universität Berlin. „Wir haben nun zwei völlig neue Peptid-Familien in den Giften von Schuppenameisen nachgewiesen. Diese Peptide sind einzigartig in diesen Ameisen, kommen dort aber weit verbreitet vor. Ihr Gift ist wesentlich komplexer als bisher angenommen.“

Naturstoff mit großem Einsatzspektrum

Die im Gift identifizierten Peptide, kleine Eiweißmoleküle, leisten offenbar einen Beitrag zur Nesthygiene: So schmieren die Ameisen ihre Brut mit ihrem Gift ein – die Peptide bleiben nach dem Verdunsten der Ameisensäure auf den Puppen zurück und wirken dort Infektionen entgegen. „Einige der Peptide zeigen eine ausgeprägte Wirkung gegen Pilze“, sagt der Biologe Dr. Simon Tragust von der MLU. Das sei interessant vor dem Hintergrund einer Bedrohung sozialer Gemeinschaften durch Umweltmikroben und Krankheitserreger sowie zunehmender Resistenzen dieser Mikroben gegen antimikrobielle Wirkstoffe, fährt der Wissenschaftler fort. Mit über 3.700 Arten eröffne die Familie der Schuppenameisen zudem ein enormes Potenzial für die Entdeckung weiterer bioaktiver Substanzen.

Ameisenforschung

Schnelle Amputation sorgt für höhere Überlebensrate

Mit kombinierter Analytik zum Ziel

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass das Gift von Schuppenameisen vielfältige Funktionen erfüllt. Die Ameisen verwenden es nicht nur zur Verteidigung, sondern auch zur Desinfektion, zur Steuerung ihrer Darmflora und zur Kommunikation mit Artgenossen.

Für ihre Arbeit kombinierten die Forschenden Methoden aus Biologie, Chemie und Pharmazie. Mithilfe moderner Proteotranskriptomik wurden Protein- und RNA-Daten zusammengeführt, um die im Gift enthaltenen Peptide und ihre Gensequenzen zu identifizieren. Ergänzend kamen chemische Analysen, synthetische Verfahren und funktionelle Bioaktivitätsassays zum Einsatz. Weitere Einblicke in Struktur und Evolution der Giftbestandteile lieferten biophysikalische Experimente, Genomanalysen sowie computergestützte Modellierungen.

Durch die interdisziplinäre Herangehensweise und die Untersuchung der Giftsekrete mehrerer Ameisenkolonien verschiedener Ameisenarten zählt die Arbeit laut einer Pressemeldung der MLU zu den bisher umfassendsten vergleichenden Analysen von Ameisengiften.

Originalpublikation: Koch L. et al.: Beyond formic acid: Peptides in carpenter ant venoms aid in disease protection, Science Advances Vol. 12, No. 20 (2026); DOI: 10.1126/sciadv.aed4078