Vom Wirt zum Werkzeug: Wie Baculoviren Raupen zu „Zombies“ machen

Ein ungewöhnliches Phänomen der Natur lässt sich in der Welt der Schmetterlingsraupen beobachten: Bestimmte Viren aus der Baculovirus-Familie befallen ihre Wirte und verändern deren Verhalten gezielt, noch bevor die infizierten Tiere sterben. Bei der Baumwolleule (Helicoverpa armigera), einem weit verbreiteten Nachtfalter, führt diese Infektion nicht nur zum Tod, sondern zu einer ausgeprägten Manipulation der Bewegungs- und Aktivitätsmuster. Die Raupen werden dabei gewissermaßen zu Werkzeugen der Virusvermehrung.

Bild: Gyorgy Csoka, Hungary Forest Research Institute, Bugwood.org, CC-by-nc 3.0

Manipuliertes Verhalten vor dem Tod

Infizierte Raupen zeigen ein Verhalten, das sich deutlich von dem gesunder Artgenossen unterscheidet. Statt sich bodennah aufzuhalten, beginnen sie aktiv nach oben zu klettern und exponierte Positionen an Pflanzen aufzusuchen. Dieses sogenannte Gipfel- oder Wipfelverhalten geht häufig mit einer gesteigerten Unruhe und längeren Bewegungsphasen einher. Kurz vor ihrem Tod verbleiben die Raupen an diesen erhöhten Orten, wo ihre Körper zerfallen und große Mengen an Viruspartikeln freigesetzt werden. Dadurch können sich die Erreger leichter über Wind oder herabfallende Pflanzenteile verbreiten und neue Wirte infizieren.

Ein Umweg über den Darm ins Nervensystem

Lange Zeit war unklar, wie die Viren dieses komplexe Verhalten auslösen. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass das Virus nicht direkt das Gehirn der Raupe befällt. Stattdessen setzt die Manipulation im Darm an. Dort infiziert das Virus bestimmte Zellen und regt sie zur vermehrten Ausschüttung eines Neuropeptids namens Tachykinin an. Dieser Botenstoff gelangt über die Körperflüssigkeit in das Nervensystem und beeinflusst dort neuronale Schaltkreise, die für Bewegung und Reizverarbeitung zuständig sind.

Forscher:innen konnten zeigen, dass Tachykinin allein ausreicht, um bei nicht infizierten Raupen eine gesteigerte Aktivität und eine verstärkte Orientierung nach oben auszulösen. Eine beteiligte Wissenschaftlerin beschreibt den Mechanismus so: „Das Virus kapert einen bestehenden Signalweg des Wirts, um dessen Verhalten in seinem eigenen Sinne umzuprogrammieren.“ Die Verhaltensänderung ist damit keine Nebenwirkung der Erkrankung, sondern ein gezielt ausgelöster Prozess.

Virus steuert die Raupe

Aus evolutionärer Sicht stellt diese Strategie einen klaren Vorteil für das Virus dar. Durch die gezielte Verhaltenslenkung wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die freigesetzten Viruspartikel möglichst viele neue Wirte erreichen. Die enge Abstimmung zwischen Virus und Wirt deutet auf eine lange gemeinsame Evolutionsgeschichte hin, in deren Verlauf sich immer effizientere Formen der Manipulation entwickelt haben.

Solche Erkenntnisse erweitern das Verständnis darüber, wie Parasiten und Krankheitserreger nicht nur physiologische Prozesse, sondern auch komplexes Verhalten steuern können. Gleichzeitig liefern sie neue Einblicke in ökologische Zusammenhänge, etwa in die Dynamik von Insektenpopulationen. Baculoviren gelten zudem als potenzielle biologische Mittel zur Schädlingsbekämpfung, da sie hochspezifisch wirken und ihre Wirte auf molekularer Ebene präzise beeinflussen. Das Bild der „Zombie-Raupe“ ist damit weniger eine Metapher als ein eindrucksvolles Beispiel für die Macht mikroskopisch kleiner Akteure.