Wirkmechanismen von Trehalaseinhibitoren bei Insekten

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Trehalose ist ein Zucker, der von Wirbeltieren nicht synthetisiert werden kann, aber in der Hämolymphe vieler Insekten in relativ hoher Konzentration als Hauptblutzucker fungiert. Anders als Glucose ist Trehalose auch in höherer Konzentration nicht toxisch. Trehalose wird durch das Enzym Trehalase in zwei Glucosemoleküle gespalten. Vor einigen Jahren sind in Japan einige Antibiotika als starke kompetitive Inhibitoren von Trehalasen identifiziert worden. Die Substanzen haben neben bakterizider und fungizider auch insektizide Wirkung. Trotz intensiver Studien ist bis heute nicht klar, worauf die toxische/letale Wirkung von Trehalaseinhibitoren bei Insekten beruht. Wir haben die überraschende Beobachtung gemacht, dass der Trehalaseinhibitor Trehazolin bei Wanderheuschrecken einen dramatischen hypoglykämischen Effekt hat, wodurch die an sich schon geringe Glucosekonzentration in der Hämolymphe um über 90% abfällt. Wir wollen die Hypothese prüfen, dass diese Hypoglykämie die toxischen Effekte der Trehalaseinhibitoren hervorruft. Zudem wollen wir aufzeigen, dass Trehalaseinhibitoren wertvolle Hilfsmittel für die Grundlagenforschung sind, mit denen man interessante Fragen zur Regulation des Trehalose-, Glucose- und Lipidstoffwechsel von Insekten untersuchen kann. Das Projekt ist eine deutsch-japanische Kooperation.