Mag. Silvia Stefan-Gromen
Ausgabe 04/2026
Forschende der Universität Bern haben erstmals das Immunsystem der Bachforelle auf Zellebene untersucht und die Genaktivität jeder Immunzelle erfasst. Die Studie zeigt, wie vielfältig das Immunsystem dieser ökologisch wichtigen Fischart aufgebaut ist, und weist nach, dass die Aufzuchtbedingungen messbare Spuren in den Immunzellen hinterlassen.
Jährlich werden Millionen Besatzfische eingesetzt, um natürliche Bestände zu stützen. Ihre Gesundheit ist entscheidend für Fischerei, Biodiversität und stabile Gewässerökosysteme. In der Aquakultur unterscheiden sich Wasser-, Temperatur- und Nahrungsbedingungen sowie die Tierdichte stark von natürlichen Lebensräumen. Ein besseres Verständnis des Immunsystems und des Einflusses von Aufzuchtbedingungen ist deshalb zentral, um Krankheitsrisiken zu minimieren und Besatzprogramme zu optimieren.
Eine neue Studie unter Leitung des Instituts für Fisch- und Wildtiergesundheit (FIWI) der Vetsuisse-Fakultät der Universität Bern untersuchte erstmals die Immunzellen der heimischen Bachforelle im Detail. Die Forschenden konnten zeigen, dass die Aufzuchtbedingungen die Genaktivität der Immunzellen messbar verändern. „Dank der an der Universität Bern verfügbaren High-Performing-Computing-Infrastruktur und modernster RNA-Sequenziertechnologien auf Zellebene konnten wir mehr als 83.000 Immunzellen aus verschiedenen Forellen analysieren“, erklärt James Ord, Erstautor der Studie. „Diese umfassende Kartierung eröffnet neue Möglichkeiten, das Immunsystem von Fischen gezielt zu erforschen“, ergänzt Irene Adrian-Kalchhauser, Letztautorin der Studie.
Aufzuchtbedingungen hinterlassen Spuren
Die Forschenden identifizierten 34 unterschiedliche Immunzelltypen, darunter bekannte wie T-Zellen, B-Zellen und Makrophagen, sowie einen fisch-spezifischen Typ mit Eigenschaften von B-Zellen und Neutrophilen. „Bachforellen aus der Fischfarm zeigten in ihren Abwehrzellen ein deutlich anderes Aktivitätsmuster als Fische aus freier Wildbahn. Dass sich solche Unterschiede auf Immunzellebene widerspiegeln, war sehr überraschend“, sagt Heike Schmidt-Posthaus, Mitbetreuerin der Studie. „Bereits ein oder zwei Generationen unter kontrollierten Aufzuchtbedingungen hinterlassen einen messbaren molekularen ‚Fingerabdruck‘. Ob das die Widerstandsfähigkeit der Tiere beeinflusst, wird weiter untersucht.“ Die Ergebnisse könnten erklären, warum Besatzfische oft weniger robust gegenüber Infektionen und Umweltstressoren sind.
Evolution auf Zellebene beobachten
Die hohe Auflösung der Daten zeigt zudem evolutionsbiologische Details. Bei Forellen gibt es viele Genverdopplungen, von denen manche identische Funktionen behalten, andere sich differenzieren. „Wir können diesen Prozess der ‚Neofunktionalisierung‘ nun direkt beobachten“, erklärt Adrian-Kalchhauser.
Bedeutung für Naturschutz und Fischereimanagement
Bachforellen werden weltweit in natürliche Gewässer eingesetzt, um Bestände zu stabilisieren und Biodiversität zu erhalten. Adrian-Kalchhauser betont: „Wir müssen besser verstehen, wie Aufzuchtbedingungen das Immunsystem beeinflussen, um Besatzprogramme nachhaltiger und wirksamer zu gestalten.“ Ziel ist es, Haltungsbedingungen zu fördern, die natürliche Lebensräume möglichst gut nachahmen. Künftig soll auch untersucht werden, wie Infektionen die Genaktivität von Immunzellen verändern. Der fortwährende Ausfall der Außen-Fischzuchtanlage des FIWI nach einem Brand im Sommer 2025 erschwert derzeit diese Forschung. „Unsere Ergebnisse liefern einen wichtigen Rahmen für künftige Studien zu Immunfunktion, Besatzpraktiken und der Evolution der Wirbeltiergenome“, so Adrian-Kalchhauser.
Publikation
J. Ord, H. Martinez, M. Solbakken et al. (2026): Single-cell analysis of a salmonid immune system (river brown trout Salmo trutta fario) reveals evolutionary divergence and hatchery-induced transcriptional reprogramming. BMC Biology. DOI: 10.1186/s12915-026-02554-2
Kontakt
Prof. Dr. Irene Adrian-Kalchhauser
Institut für Fisch- und Wildtiergesundheit, Universität Bern
E-Mail: irene.adrian-kalchhauser@unibe.ch
