Auch Viren kommunizieren

Biologie. Phagen, die Bakterien befallen, können entscheiden, ob sie attackieren oder nicht. Sie tun es im Verbund, mit chemischen Signalen.

Auch die kleinsten und tödlichsten im Reich des Lebens müssen permanent Entscheidungen treffen, von denen ihre Existenz abhängt. Sie tun es nicht allein, sondern im Verbund: Wenn etwa Cholerabakterien einen Körper befallen, dann schlagen sie nicht gleich los, sie hätten keine Chance gegen das Immunsystem. Deshalb warten sie, bis genug von ihnen da sind, erst dann kommt die Attacke.

Und woher wissen sie, wann genug da sind? Sie zählen unentwegt ihre Reihen durch, mit „Quorum sensing“: Jedes individuelle Bakterium scheidet einen Botenstoff aus und misst zugleich dessen Konzentration in der Umgebung. Ist ein Schwellenwert überschritten, beginnt die Attacke. Aber Bakterien müssen sich nicht nur vor Immunsystemen hüten, sie sind auch selbst Ziel tödlicher Angriffe. Die kommen von Viren, die der Bakterien heißen Phagen: Wie alle Viren können sie sich nicht aus eigener Kraft reproduzieren, sondern lassen ihre Wirte das erledigen. Deshalb ist strittig, ob sie leben, unstrittig ist, dass sie den Tod bringen können.

Bei Bakterien kommt der so: Die Phagen dringen in sie ein, lassen sich massenhaft vermehren und töten die Wirte dann, lösen ihre Zellmembran auf und schwärmen aus. Sind Bakterien dem hilflos ausgesetzt, oder können sie zumindest Artgenossen vor der Gefahr warnen, mit Botenstoffen, die denen beim „Quorum sensing“ähnlich sind? Eine Gruppe um Rotem Sorek (Weizman-Institut, Rehovot) ist der Vermutung nachgegangen – und hat eine Überraschung erlebt: Von Phagen befallene/getötete Bakterien senden gar nichts aus, aber die Phagen tun es, es hilft ihren Nachfolgern bei deren zentraler Entscheidung: Sie können in zwei Formen leben, entweder attackieren und ihren Wirt zu Tode bringen oder zwar eindringen, aber ganz unscheinbar bleiben, sich ins Genom des Wirts integrieren und abwarten.

Mit den Wirten haushalten!

Das tun sie, wenn sie bemerken, dass schon (zu) viele Vorgänger da waren und die Zahl potenzieller Wirte knapp zu werden droht. Und das bemerken sie, weil ihre zerstörerischen Vorgänger eine chemische Signatur hinterlassen haben, Sorek nennt sie „arbitrium“, zu Deutsch: Entscheidung oder auch Richtspruch (Nature 18. 1.). Das ist der erste Fund einer Kommunikation von Viren, und wenn es Ähnliches auch bei den Viren gäbe, die uns befallen, könnte sich der Pharmakologie ein ganz neues Feld öffnen.