Wie Tiere besitzen auch Pflanzen ein Immunsystem, das auf Angriffe mikrobieller Krankheitserreger reagiert. Es besteht aus zwei Zweigen: erste Abwehrmaßnahmen beginnen bei der Erkennung solcher Eindringlinge außerhalb der Zellen, ein zweiter Alarmierungsweg wird von der Pflanze selbst in der Zelle ausgelöst. In jüngster Zeit hatten sich die Hinweise vermehrt, dass diese bisher getrennt geglaubten Zweige des pflanzlichen Immunsystems verbunden sein könnten. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Thorsten Nürnberger vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen und Professorin Jane Parker vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln einen Beleg für die Verbindung gefunden. Es hat Komponenten entdeckt, die in die Signalwege beider Zweige eingeschaltet sind. Eine gute Immunabwehr und der Aufbau einer großen Widerstandskraft gegen mikrobielle Krankheitserreger sind wichtige Ziele in der Pflanzenzüchtung und im Nutzpflanzenbau. Die Ergebnisse, die zu einem neuen Modell des pflanzlichen Immunsystems führen könnten, wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Im Vergleich mit dem tierischen und menschlichen Immunsystem gilt das pflanzliche als weniger gut erforscht. Die pflanzliche Immunität wird aktiviert, wenn spezielle Rezeptoren auf der Oberfläche der Pflanzenzellen typische Strukturen der mikrobiellen Krankheitserreger binden und auf diese Weise erkennen. „Dieses Überwachungssystem löst meist nur eine schwache und unspezifische Immunreaktion aus“, sagt Dr. Rory Pruitt, der Erstautor der Studie aus Nürnbergers Arbeitsgruppe. Häufig kann der Erreger trotz Abwehr Proteine in die Pflanzenzellen schleusen, sogenannte Effektoren, die deren Immunabwehr ausschalten sollen.

Parallelen zum System bei Mensch und Tier

Da könnte auch ein Blick auf das besser erforschte Immunsystem von Mensch und Säugetier lohnen. Zwar fehlt Pflanzen die von diesen Lebewesen bekannte erworbene Immunantwort über Antikörper. Doch gebe es beim angeborenen Immunsystem Parallelen zum pflanzlichen System: „Bei den Signalwegen wurden bei der chemischen Zusammensetzung der beteiligten Stoffe und bei den molekularen Mechanismen erstaunliche Ähnlichkeiten entdeckt“, sagt Pruitt. Allerdings seien dann die im weiteren Verlauf der Immunantwort ausgelösten Reaktionen zwischen Pflanzen und Tieren sehr unterschiedlich. Die Immunabwehr der Pflanzen sei ein grundlegendes Forschungsgebiet zur Entwicklung für verschiedene Zwecke optimierter Sorten für den Nutzpflanzenbau und die Eindämmung von Pflanzenkrankheiten.