Charakterisierung des bakteriellen Mikrobioms und molekulare Nachweisverfahren für Rikettsiosen in freilebenden Zecken (Amblyomma sculptum Berlese, 1888)

Warum winzige Zecken wichtig sind

Das brasilianische Fleckfieber gehört zu den tödlichsten von Zecken übertragenen Krankheiten in Amerika, doch die gefährlichen Bakterien, die dahinterstecken, finden sich in weniger als einer von hundert freilebenden Zecken. Dieses Rätsel veranlasste Wissenschaftler, über einen einzelnen Erreger hinauszublicken und Zecken als winzige Ökosysteme zu untersuchen, die zahlreiche Mikrobenarten beherbergen, die Krankheit fördern oder hemmen können. Dieser Artikel begleitet Forscher im Südosten Brasiliens bei der Kartierung der verborgenen bakteriellen Welt in einer Schlüsselzeckenart und bei der Suche nach rikettialen Bakterien, die die menschliche Gesundheit beeinflussen könnten.

Blick in einen lokalen Zecken-Hotspot

Das Team konzentrierte sich auf Amblyomma sculptum, die wichtigste mit brasilianischem Fleckfieber in Verbindung gebrachte Zeckenart im Bundesstaat São Paulo. Sie sammelten 154 freilebende Zecken an sechs natürlichen Fundorten rund um die Stadt Piracicaba, ein Gebiet, das für häufige und oft tödliche Krankheitsfälle bekannt ist. Mit Kohlendioxidfallen, die Zecken aus der Vegetation locken, fingen sie Nymphen sowie adulten Männchen und Weibchen und gruppierten diese dann in 13 Pools nach Entwicklungsstadium und Geschlecht. Aus jedem Pool extrahierten sie DNA und führten Hochdurchsatz-Sequenzierung eines standardisierten bakteriellen Marker-Gens, des 16S-rRNA-Gens, durch, um zu katalogisieren, welche Bakterien vorhanden waren. Zusätzlich führten sie einen zweiten, gezielteren genetischen Test durch, um festzustellen, welche Rickettsia-Arten sich unter diesen Mikroben verbargen.

Eine Menge Bakterien, nicht nur ein Übeltäter

Die mikrobiologische Bestandsaufnahme zeigte eine überraschend reiche und vielfältige bakterielle Gemeinschaft. In allen Proben zusammen entdeckten die Wissenschaftler 180 bakterielle Gattungen, verteilt auf 15 große Linien. Eine große Gruppe, die Proteobacteria, dominierte insbesondere bei Nymphen, während andere Gruppen wie Actinobacteria und Bacteroidetes bei adulten Männchen häufiger waren. Viele der am häufigsten vorkommenden Bakterien, darunter Gattungen, die typischerweise im Boden und Wasser vorkommen, spiegeln wahrscheinlich den Kontakt der Zecken mit der Umwelt wider, während sie auf Vegetation auf Wirte warten. Neben diesen Umweltbewohnern fand das Team auch Gattungen, die bekannte Tier- und Menschpathogene umfassen, wie Rickettsia, Anaplasma, Ehrlichia und Coxiella. Diese potenziell riskanten Gruppen traten hauptsächlich in einem Teil der Pools auf, insbesondere in solchen mit Nymphen.

Wie Alter und Geschlecht der Zecke ihre Innenwelt formen

Durch den Vergleich von Diversitätsmaßen zwischen Entwicklungsstadien und Geschlechtern zeigten die Forscher, dass das Zecken-Mikrobiom nicht statisch ist. Adulte Männchen beherbergten die reichhaltigste und gleichmäßigste Mischung an Bakterien, gefolgt von adulten Weibchen, während Nymphen weniger Bakterienarten hatten und ihre Gemeinschaft von einer kleineren Anzahl von Taxa dominiert wurde. Als das Team untersuchte, wie sich ganze Gemeinschaften zwischen Proben unterschieden, fanden sie eine deutliche Trennung zwischen Nymphen und Adulten sowie zwischen Männchen und Weibchen, die eher durch Veränderungen in der Häufigkeitsverteilung gemeinsamer Bakterien als durch völlig unterschiedliche Linien getrieben wurde. Nymphenproben gruppierten sich tendenziell eng, was auf eine gleichmäßigere, spezialisiertere Gemeinschaft hinweist, während adulte Männchen eine größere Streuung zeigten, was variablere Zusammensetzungen an verschiedenen Orten nahelegt.

Aufspüren der in Zecken verborgenen Rickettsia

Die breit angelegte 16S-Untersuchung konnte das Vorhandensein von Rickettsia anzeigen, jedoch nicht unterscheiden, ob es sich um das hochpathogene Rickettsia rickettsii oder um einen harmloseren Verwandten handelte. Um das zu klären, amplifizierten und sequenzierten die Wissenschaftler ein zweites Gen, gltA, aus allen Pools. Nur ein Pool, bestehend aus zehn Nymphen, war positiv. Bei genauerer Betrachtung dieses Gens stimmte die Sequenz vollständig mit Rickettsia bellii überein. R. bellii gilt als eine ursprüngliche, nicht-lethale Rickettsienart, die in vielen Zeckenarten nachgewiesen wurde und möglicherweise die Übertragung gefährlicherer Erreger des Fleckfiebers behindert. Basierend auf den Pool-Daten lag die minimale Infektionsrate in dieser Zeckenprobe bei etwa zwei Dritteln eines Prozents, was mit den niedrigen, aber nicht nullwertigen Raten übereinstimmt, die in anderen brasilianischen Studien berichtet wurden.

Was das für das Krankheitsrisiko bedeutet

In der Summe zeigen die Ergebnisse, dass Amblyomma sculptum-Zecken in dieser Hochrisikoregion eine komplexe, vom Entwicklungsstadium und Geschlecht abhängige bakterielle Gemeinschaft tragen, zum Zeitpunkt der Probenahme jedoch nur eine nicht-pathogene Rickettsienart, die mit den verwendeten Methoden nachweisbar war. Für die Öffentlichkeit bedeutet dies, dass selbst wenn das gefährlichste Bakterium selten oder nicht vorhanden ist, Zecken weiterhin wichtige Indikatoren für sich verändernde mikrobielle Landschaften sind, die künftige Ausbrüche beeinflussen können. Durch die Kombination von breit angelegten Mikrobiomprofilen mit gezielten Tests auf spezifische Erreger helfen Studien wie diese den Gesundheitsbehörden, differenziertere Überwachungs- und Kontrollstrategien für Zecken zu entwickeln und verbessern so letztlich unsere Fähigkeit, schwere durch Zecken übertragene Infektionen bei Menschen und Tieren zu verhindern.

Zitation: Almeida, A.P., Moncau-Gadbem, C.T., Goes, C.P. et al. Characterization of bacterial microbiome and molecular detection of rickettsiosis in free-living ticks (Amblyomma sculptum Berlese, 1888). Sci Rep 16, 12402 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38069-7

Schlüsselwörter: Zecken-Mikrobiom, Brasilianisches Fleckfieber, Rickettsia bellii, Amblyomma sculptum, durch Zecken übertragene Krankheiten