Mysterium: Hvordan undgår sociale edderkopper at blive syge?

Der er noget, som undrer forskere.

Faktisk undrer forskere sig over mange ting, men lige i denne sammenhæng handler det om, at forskere undrer sig over, hvad sociale edderkopper egentlig gør for at undgå at blive syge.

Problemet er nemlig, at sociale edderkopper lever i store grupper, og at edderkopperne ofte er tæt beslægtede.

Det gør det alt andet lige lettere for bakterier og virus at inficere hele baduljen og på den måde tage livet af dem alle sammen på samme tid.

For at blive klogere på, hvad sociale edderkopper egentlig gør for at undgå sygdomsrelateret masseudryddelse, har forskere nu undersøgt, om edderkopperne måske foretager nogle epigenetiske ændringer i deres arvemateriale som svar på infektioner.

Forskningen viser, at der helt bestemt sker noget i edderkoppernes arvemateriale, når gruppen inficeres, men at det ikke nødvendigvis har noget at gøre med allerede kendte gener for immunforsvaret.

Ifølge en af forskerne bag studiet kan forskningen have stor betydning for alt muligt andet end edderkopper.

»Mange dyr lever i store sociale grupper med mange medlemmer fra samme familie, og det gør dem sårbare over for infektioner med blandt andet virus og bakterier. Det drejer sig ikke bare om edderkopper, men for eksempel også husdyr. Dette forskningsarbejde, som vi har lavet på edderkopper, gør os klogere på, hvordan disse dyr forsøger at beskytte sig selv mod udbrud af sygdom,« forklarer ph.d. David Fisher fra University of Aberdeen.

Forskningen er offentliggjort i Heredity.

Problem, når dyr lever i store grupper

Problemet med at leve i sociale grupper og være tæt beslægtede er, at kender bakterier eller virus først opskriften på at smitte én i gruppen, kender den også opskriften til at smitte alle andre.

Man kan med andre ord ikke forvente, at der mellem familiemedlemmer er den store forskel i forsvar mod infektioner.

Netop fordi dyrene lever i store sociale grupper, kan virus eller bakterier også let smitte fra individ til individ.

Det store spørgsmål er selvfølgelig så, hvad disse dyr gør for at undgå at blive udslettet af virus og bakterier.

»Vi vil forvente, at sociale dyr har et ekstra lag i immunforsvaret for at imødekomme denne trussel, men det er indtil videre uklart, hvad dette ekstra lag er,« fortæller David Fisher.

Studeret sociale edderkopper i det sydlige Afrika

For at blive klogere på sociale dyrs immunforsvar har David Fisher med sine kollegaer studeret sociale edderkopper af arten Stegodyphus dumicola i Sydafrika, Namibia og Botswana.

Denne art af edderkop lever typisk i sociale grupper på op til flere hundrede individer.

I Sydamerika findes der edderkopper, som lever i grupper på mere end 10.000 individer.

I studiet studerede forskerne flere grupper af edderkopper i perioder op til, at de blev udryddet af bakterier.

Forskerne har fulgt edderkopperne i mange år og udtaget individer til undersøgelser undervejs.

Det vil sige, at de til det omtalte studie kunne undersøge edderkopper fra mindst seks måneder før udryddelse til lige inden udryddelsen og se, hvad der var sket af ændringer i deres epigenetik.

Epigenetik omhandler modificeringer af DNA’et, så nogle gener bliver lettere for cellen at aflæse, mens andre bliver sværere.

På den måde kan organismen justere i forskellige signalveje m.m. med betydning for blandt andet et immunrespons.

I studiet undersøgte forskerne specifikt den form for epigenetik, der hedder methylering, hvor der på arvemassen bliver klistret en methylgruppe, som enten aktiverer eller deaktiverer gener.

Methylering er formentlig ikke en del af forsvarsmekanismen

Resultatet af studiet viser, at methylering formentlig ikke er en del af edderkoppernes strategi for at imødekomme truslen fra infektioner.

I hvert fald fandt forskerne blot en lille stigning i methyleringen af arvemassen generelt.

Forskerne studerede også de enkelte kromosomer og fandt, at der især forekom methylering af kromosom 13, hvilket indikerer, at der på dette kromosom eksisterer en del af edderkoppernes immunologiske respons.

Disse methyleringer fandt dog ikke sted i allerede kendte gener for immunforsvaret.

»Alt sammen peger i retning af, at methylering formentlig ikke spiller en rolle, når sociale edderkopper forsøger at imødekomme problemet med, at bakterier og virus har lettere ved at smitte dem end dyr, der lever alene, eller dyr, der ikke er tæt beslægtede. Men hvorfor der forekommer en methylering på kromosom 13, mangler vi at finde ud af,« siger David Fisher.

Han uddyber, at methyleringer ikke er den eneste form for epigenetiske ændringer, der kan ske som respons på for eksempel pres fra virus og bakterier.

»Det er selvfølgelig en mulighed, at edderkopperne slet ikke reagerer på truslen fra bakterierne, men det er ikke sandsynligt,« siger David Fisher.

Blikket skal måske rettes et andet sted hen

Selvom studiet ikke kunne sandsynliggøre, at methyleringer spiller en rolle i sociale edderkoppers immunologiske respons, blev forskerne alligevel klogere på, hvordan man måske skal studere den slags.

Methyleringer er nemlig ikke bare methyleringer, men kan forekomme i forskellige kontekster afhængigt af den sekvens af DNA-byggesten, som methylgruppen bliver sat fast på.

Disse kontekster hedder CpG, CHG og CHH, og forskningsresultatet peger på, at de ændringer, som forskerne trods alt identificerede, fandt sted i CHG-kontekster.

Det kan indikere, at det måske er i den retning, at der skal laves yderligere forskning. Det gælder både inden for forståelsen af det immunologiske respons i sociale edderkopper og i andre dyr.

»Forskere har generelt undersøgt betydningen af methylering i CpG-kontekst mere end de andre kontekster, men her peger vi på, at det måske giver mening at være mere opmærksomme på CHG-kontekster. Det gælder både i sociale edderkopper, men også ved husdyravl, hvor vi typisk også har dem i store flokke, der er familiært tæt forbundne. De oplever de samme udfordringer som edderkopperne, og ved at identificere, hvordan edderkopper har løst dette problem, kan vi måske også blive klogere på, hvordan husdyr har gjort det,« siger David Fisher.