Dai, Wenxiu, Zerui Li, Yuqing Liu, Yingwen Zhou, Yanan Gan, Yinzi Ye & Yi Mu (2026): Divergent IL18-STAT1 Immune Responses Underlie Differential Susceptibility to Aeromonas hydrophila in Geoclemys hamiltonii and Trachemys scripta: A Comparative Transcriptomic Perspective. – Genes 17(4): 436.
Unterschiedliche IL-18-STAT1-Immunreaktionen als Ursache für die unterschiedliche Anfälligkeit von Geoclemys hamiltonii und Trachemys scripta gegenüber Aeromonas hydrophila: Eine vergleichende transkriptomische Perspektive.
Trachemys scripta elegans,
© Hans-Jürgen Bidmon
Hintergrund/Ziele: Die von der IUCN als gefährdet eingestufte gefleckte Sumpfschildkröte (Geoclemys hamiltonii) weist im Vergleich zur Rotwangen-Schmuckschildkröte (Trachemys scripta) eine stark reduzierte Resistenz gegenüber einer Infektion mit Aeromonas hydrophila auf. Diese Studie untersucht die immunologischen Grundlagen für diesen Unterschied durch die Analyse der Infektionsverläufe und der Transkriptome der Milz beider Arten nach der Pathogen-Exposition.
Methoden: In einem Vorversuch wurden 32 Schildkröten (16 G. hamiltonii und 16 T. scripta) A. hydrophila ausgesetzt.
Ergebnisse: G. hamiltonii entwickelte das Hautgeschwüre mit einer signifikant höheren Inzidenz (81,25 %) als T. scripta (12,5 %) (p < 0,05). Eine vergleichende Transkriptomanalyse identifizierte 19 unterschiedlich exprimierte immunbezogene Gene, wobei die qPCR-Validierung in fünf Geweben (Herz, Leber, Milz, Darm, Blut) ausgeprägte Unterschiede zwischen den Arten bei der Expression von IL18, STAT1, IFIH1 und CD28 zeigte. Bemerkenswerterweise waren IL18 und sein nachgeschalteter Effektor STAT1 bei T. scripta stark hochreguliert, während diese Hochregulation bei G. hamiltonii jedoch deutlich geringer ausfiel, was mit einer verzögerten Aktivierung des IFN-γ-Signalwegs einherging und mit einer beeinträchtigten Reparatur der epidermalen Barriere korrelierte. Gleichzeitig ermöglichte die Hochregulation von CD28 bei T. scripta eine schnelle T-Zell-vermittelte Erregerausscheidung, wobei sich die Hochregulation von CD28 bei G. hamiltonii verzögerte wodurch auch die adaptive Immunitätreaktion behindert wurde. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass dysregulierte angeborene (IL18/STAT1) und adaptive (CD28) Immunwege als Schlüsselfaktoren für die Anfälligkeit von G. hamiltonii gegenüber bakteriellen Infektionen angesehen werden können.
Schlussfolgerungen: Trotz des kritischen Erhaltungsstatus von G. hamiltonii sind die immunologischen Grundlagen für deren erhöhte Anfälligkeit gegenüber bakteriellen Infektionen weitgehend unerforscht; diese Studie schließt diese Lücke, indem sie die Transkriptome der Milz von G. hamiltonii und T. scripta nach einer Infektion mit A. hydrophila vergleicht und die dysregulierte IL18-STAT1-Immunachse sowie die CD28-vermittelte adaptive Immunität als entscheidende Faktoren identifiziert, wodurch umsetzbare Immunziele für die Erhaltungszucht und das Screening auf Anfälligkeit bei dieser gefährdeten Art bereitgestellt werden.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Sicher mag es zwischen diesen beiden Süßwasserschildkrötenarten Unterschiede in Bezug auf die Abwehr von bakteriellen Infektionen geben, aber ob es dafür auch andere Gründe geben könnte, bleibt unbeantwortet. Insofern zeigt diese Studie eigentlich nur, dass bei beiden Arten die gleichen molekularen Abwehrmechanismen nur mit unterschiedlicher Stärke und einem unterschiedlichen Zeitverlauf aktiviert werden. Wenn man diesen Befund den Daten vergleicht die Liao et al. (2026) für die Chinesische Weichschildkröte Pelodiscus sinensis beschreiben stellt sich fast zwangsläufig die Frage ob für diesen beobachteten Unterschied auch unterschiedliche Darmmikrobiome verantwortlich gemacht werden können, denn bei P. sinensis ist es oft auch der gleiche Erreger der zu Hautläsionen und Krankheit führt (Zhang et al. 2023; Zhou et al., 2009).
Literatur
Liao, Yuhong, Hao Fu, Ganlin Lv, Huihui Quan, Qing Qiu, Huahua Mao, Jubin Xing, Zirui Wang, Qingman Yang & Xionge Pi (2026): Novel Endogenous Probiotics Enhance Host Intestinal Health, Liver Immune Capacity, Meat Nutritional Composition, and Aquatic Environmental Quality in Pelodiscus sinensis. – Aquaculture Nutrition 2026(1): 7893677 oder Abstract-Archiv.
Zhang, J., Z. Ding, W. Du, X. Wang & Y. Guan (2023): Carotenoids act on coloration and increase immunity and antioxidant activity in the novel „Yongzhang Golden turtle“ strain of Pelodiscus sinensis. – Aquaculture 563(1): 738871 oder Abstract-Archiv.
Zhou, X,. Q. Guo & H. Dai (2009): Molecular characterization and expression profiles in response to bacterial infection of Chinese soft-shelled turtle interleukin-8 (IL-8), the first reptilian chemokine gene. – Developmental & Comparative Immunology 33(7): 838-847 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Trachemys scripta elegans – Rotwangen-Schmuckschildkröte