29.11.2018

Geheimnis des Bachforellen-Sterbens gelüftet

Jeden Sommer gehen im Alpenraum massenhaft Bachforellen zugrunde. Die Ursache war bisher unbekannt. Einem interdisziplinären Team der Technischen Universität München (TUM) ist es jetzt gelungen, das mysteriöse Fischsterben aufzuklären. Ein bisher unbekanntes Virus löst das „Proliveratine Darkening Syndrom (PDS)” bei den Bachforellen aus. Hinter der Erkenntnis stecken zehn Jahre wissenschaftlicher Detektivarbeit. Die Forscher legten an der Iller zwei Versuchsstationen an - eine im Oberlauf, in der Nähe von Obersdorf, wo die Fischkrankheit nie beobachtet worden war; eine zweite im Unterlauf, nahe Kempten, wo jeden Sommer Bachforellen verenden. An beiden Stationen bauten die Forschenden mit Flusswasser gespeiste Aquarien auf. Von Mai bis September beobachteten sie die Fische in den Aquarien und entnahmen jeden Tag Gewebeproben, die tiefgekühlt ins Labor der TUM geschickt und dort analysiert wurden. Die Beobachtungen zeigten, dass die PDS-Krankheit in drei Phasen verläuft: Zu Anfang wirken die Fische noch völlig gesund, später erkennt man Veränderungen der inneren Organe wie Leber und Nieren, in der dritten Phase färbt sich die Haut der Bachforellen dunkel, kurz drauf sterben die Tiere. Aufgrund dieses Krankheitsverlaufs vermuteten die Forscher, dass es sich bei PDS um eine Viruserkrankung handelt. Um das Virus in den Proben aufzuspüren, nutzten die Forscher eine Reihe moderner molekulargenetischer Verfahren, so genannter „Next Generation Technologies”. Diese Methoden erlauben eine intensive Analyse des Erbguts. Hierbei wurde zunächst der Krankheitsverlauf der Fische auf der Ebene der Genantwort charakterisiert, um anschließend an Tieren mit ähnlicher Immunantwort die Nukleotid-Abfolge allen enthaltenen Erbgutes, Fisch und mögliche Pathogene, zu bestimmen. Computerprogramme halfen dabei, in diesem genetischen Datenberg den krankmachenden Virus zu finden. Mit Hilfe von „Deep Bioinformatic Processing” gelang es, Teile des genetischen Profils des Krankheitserregers zu identifizieren und mit den Profilen schon bekannter Viren zu vergleichen. Erweiterte, virusspezifische Sequenzierungen führten zur Bestimmung des Viren-Erbguts. Ergebnis: Bei dem Erreger, der das Bachforellen-Sterben auslöst, handelt es sich um einen Piscine Reo-Virus. Dieser ist verwandt ist mit dem, der Lachse im Nordatlantik und auch im Pazifik befällt und große wirtschaftliche Schäden verursacht. Im nächsten Schritt wollen die Forscher den Virus im Labor vermehren und untersuchen, warum es nur in bestimmten Abschnitten der Alpenflüsse vorkommt und inwieweit der globale Handel mit Fischen die Ausbreitung begünstigt. Die Forscher haben die detaillierten Ergebnisse in der Studie „Identification of a piscine reovirus-related pathogen in Proliferative Darkening Syndrome (PDS) infected brown trout (Salmo trutta fario) using a next-generation technology detection pipeline” veröffentlicht (DOI:10.1371/journal.pone.0206164).