Wenn Schlachtfelder sprechen könnten, hätten sie viele Geschichten zu erzählen. In einigen Fällen haben die Mikroben, die in diesen Böden gefunden wurden, weitergelebt, um Fakten von Fiktion zu trennen. Eine dieser Geschichten hat ihren Ursprung in der Schlacht von Shiloh, die als eine der blutigsten Schlachten des amerikanischen Bürgerkriegs in die Geschichte einging. Als die Soldaten tödlich verwundet auf dem kalten, harten Boden von Shiloh lagen und auf medizinische Hilfe warteten, bemerkten sie ein sehr seltsames Phänomen. Einige der Wunden schienen tatsächlich im Dunkeln zu leuchten und warfen ein schwaches Licht in die Dunkelheit des Schlachtfelds. Die Legende besagt, dass die Soldaten mit den leuchtenden Wunden bessere Überlebenschancen hatten und sich besser von Infektionen erholten als ihre Waffenbrüder, deren Wunden nicht in ähnlicher Weise leuchteten. Die scheinbar schützende Wirkung des geheimnisvollen Lichts brachte ihm den Beinamen „Angel’s Glow“ ein.

Wir schreiben das 21. Jahrhundert.

Ein Highschool-Schüler namens Bill Martin besuchte im Jahr 2001 das Schlachtfeld von Shiloh und war von dieser Geschichte fasziniert. Zu seinem Glück war seine Mutter Mikrobiologin beim USDA Agricultural Research Service. Er kannte die Arbeit seiner Mutter über leuchtende Bakterien, die im Boden lebten. Sie stellten die Verbindung her, dass die leuchtenden Wunden tatsächlich von demselben Mikroorganismus verursacht worden sein könnten, den seine Mutter untersuchte: Photorhabdus luminescens. Da sie selbst Wissenschaftlerin war, ermutigte sie ihren Sohn, dies weiter zu erforschen. Er fand eine bemerkenswerte Erklärung für eine Geschichte, die lange Zeit nur als Legende angesehen wurde.1

Martin und sein Freund Jon Curtis untersuchten sowohl die Bakterien als auch die Bedingungen während der Schlacht von Shiloh. Sie entdeckten, dass Photorhabdus luminescens, das Bakterium, das Martins Mutter untersuchte und von dem er annahm, dass es etwas mit den leuchtenden Wunden zu tun haben könnte, einen symbiotischen Lebenszyklus mit parasitären Würmern, so genannten Nematoden, teilt. Nematoden sind Raubtiere, die sich in Insektenlarven im Boden oder auf Pflanzenoberflächen eingraben und sich in deren Blutgefäßen einnisten. Dort würgen die Würmer die in ihren Eingeweiden lebenden P. luminescens-Bakterien wieder aus und erzeugen ein sanftes blaues Licht. Die Bakterien setzen dann einen Giftcocktail frei, der den Insektenwirt tötet und das Wachstum anderer Mikroorganismen unterdrückt, die den Larvenleib zersetzen könnten. Auf diese Weise können sich P. luminescens und ihr Nematodenpartner ungehindert am Kadaver ihrer Beute laben. Wenn sie mit dem Verzehr des Insektenwirts fertig sind, besiedeln die Bakterien die Eingeweide des Fadenwurms neu und begleiten den Wurm huckepack, wenn er auf der Suche nach einem neuen Wirt aus dem Kadaver ausbricht. Mehr noch – man nimmt an, dass das Leuchten des parasitierten Insekts andere Insekten anlockt.2,3

War es möglich, dass die von P. luminescens freigesetzten Chemikalien dafür verantwortlich waren, dass die Soldaten ihre schrecklichen Wunden überlebten? Aufgrund der Beweise für das Vorkommen von P. luminescens in Shiloh und der Berichte über das seltsame Leuchten in den Wunden der Soldaten stellten Martin und Curtis die Hypothese auf, dass die leuchtenden Bakterien in die Wunden der Soldaten eindrangen, als die Nematoden Insektenlarven erbeuteten, die von Natur aus von solchen Verletzungen angezogen werden. Der daraus resultierende Befall könnte alle konkurrierenden, krankheitserregenden Bakterien in den Wunden ausgelöscht haben und sie darüber hinaus in ein unwirkliches Leuchten getaucht haben.

Der einzige Vorbehalt bei dieser Hypothese war, dass P. luminescens bei menschlichen Körpertemperaturen nicht überleben kann. Die jungen Wissenschaftler mussten sich eine neue Erklärung einfallen lassen, um dieses Teil des Puzzles zu lösen. Der Hinweis lag in den rauen Bedingungen des Schlachtfelds selbst. Die Schlacht fand Anfang April statt, als die Temperaturen niedrig und das Gelände nass war. Die verletzten Soldaten waren den Elementen der Natur überlassen und litten an Unterkühlung. Dies wäre ein ideales Umfeld für P. luminescens, um die schädlichen Bakterien zu übernehmen und abzutöten. Als die Soldaten dann in eine wärmere Umgebung transportiert wurden, tötete ihr Körper den Käfer auf natürliche Weise ab. Ausnahmsweise war die Unterkühlung eine gute Sache.

Oft würde eine bakterielle Infektion in einer offenen Wunde tödlich enden. Doch in diesem Fall war das richtige Bakterium zur richtigen Zeit tatsächlich lebensrettend. Die Soldaten in Shiloh hätten sich bei ihren mikrobiellen Freunden bedanken sollen. Aber wer wusste damals schon, dass es Engel in mikroskopischer Größe gibt? Martin und Curtis gewannen 2001 den ersten Platz im Teamwettbewerb bei der Intel International Science and Engineering Fair. Ich persönlich habe diese Geschichte meinen eigenen Kindern als Beispiel dafür gegeben, wie einfache Neugierde zur Lösung größerer Probleme führt.

1. http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/glowing-wounds/

1. Sharma S. et al. (2002). Die Lumicine: neue Bakteriozine aus Photorhabdus luminescens mit Ähnlichkeit zum uropathogen-spezifischen Protein (USP) aus uropathogenen Escherichia coli. FEMS Microbiol Lett. 214, 241-9.

1. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Photorhabdus_luminescens

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Radhika Ganeshan

Wissenschaftlerin für technische Dienstleistungen bei Promega Corporation

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