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Wahre Meister der Jugend

Kieler Wissenschaftler wollen herausfinden, warum Süßwasserpolypen nicht altern

Von Tomma Schröder

Das undatierte Foto zeigt die Tentakelbildung bei Süßwasserpolypen.
Das undatierte Foto zeigt die Tentakelbildung bei Süßwasserpolypen. (dpa/Zoologisches Intstitut Kiel)

Biologie.- Menschen versuchen seit jeher, ihrem Alterungsprozess mit den unterschiedlichsten Mitteln entgegenzuwirken. Süßwasserpolypen haben das nicht nötig. Diese wenigen Millimeter großen Tentakeltierchen altern nicht und sind im biologischen Sinne unsterblich. Aber warum?

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, unsterblich zu werden. Die einen sind wenige Auserwählte und müssen ihre ganzen Kräfte aufwänden, um der Menschheit irgendetwas Unvergessliches zu hinterlassen. Die anderen sind viele, sitzen am Grunde eines Teiches, schieben sich ab und zu einen vorbeischwimmenden winzigen Krebs in die Mundöffnung und tauschen ansonsten einfach einmal in fünf Tagen all ihre Zellen gegen neue aus.

Erstere sind die Goethes und Einsteins dieser Welt, letztere sind die Süßwasserpolypen,. auch "Hydra" genannt, weil sie wie die vielköpfige Schlange aus der griechischen Mythologie ewig leben können. Das Geheimnis dieser Unsterblichkeit steckt in den Stammzellen. Denn aus ihnen können die Hydren jederzeit neue Zellen herstellen, die gegen alte, fehlerhafte Zellen ausgetauscht oder aber in die Knospen hineingegeben werden, aus denen kurze Zeit später der Nachwuchs entsteht.

"Und wenn die Mutter aufhört, Zellen in die Knospe zu schicken, dann fällt auch das Populationswachstum. Und nichts ist in der Evolution stärkerer Selektionsdruck als: Erzeuge mehr Nachkommen als dein Nachbar. Das heißt, da gibt es einen ganz starken Selektionsdruck, dass diese Tiere ständig Zellen herstellen und produzieren und in die Knopsen geben. "

Thomas Bosch faszinieren und beschäftigen diese Wesen schon sein ganzes Forscherleben lang. Der Entwicklungsbiologe an der Universität Kiel will die Gründe für die unbegrenzte Fähigkeit, sich zu regenerieren und fortzupflanzen, herausfinden: Wieso sind diese Tiere biologisch gesehen unsterblich? Oder etwas wissenschaftlicher formuliert:

"Wie kommt es, dass diese Zellen ein Leben lang nie aufhörend und vermutlich Millionen von Jahren Nachschub liefern?"

Um einer Antwort auf diese Frage näher zu kommen, hat Bosch mit seinem Forscherteam nun einen Blick in das Innere dieser geheimnisvollen Zellen geworfen. Dafür haben die Biologen zunächst unterschiedliche Stammzelllinien der Hydren markiert und anschließend ermittelt, welche Gene in allen Stammzellen gleichermaßen stark aktiv sind.

"Dann stießen wir auf ein Gen, FoxO, und das hat uns sofort alarmiert."

Denn FoxO ist kein Unbekannter. Eine bestimmte Variante dieses Gens wurde vor drei Jahren in den DNA-Proben mehrerer 100-Jähriger gefunden. Es ging als Langlebigkeits-, als Greisen- oder als Methusalem-Gen durch die Presse, weil Forscher in diesem Gen eine wichtige Ursache für das lange Leben der Hundertjährigen sahen.

"Und jetzt kommen wir von einer vollkommen anderen Seite und versuchen so ein altes Tier, das so eine seltsame Fortpflanzungsfähigkeit hat, zu studieren, und stellen fest, dass eines der Gene, was in allen Stammzellen sehr stark exprimiert ist, ist FoxO."

Die Bedeutung von FoxO als sogenanntes Langlebigkeits-Gen wäre damit einmal mehr bestätigt. Doch um nachweisen zu können, dass dieses Gen die ständige Zellerneuerung der Hydren auch tatsächlich steuert, unterdrückten die Kieler Forscher es zunächst bei einigen Tieren – mit eindeutigem Ergebnis: Die Stammzellen differenzierten sich aus, verloren also ihre Potenz und Teilungsfähigkeit, das Wachstum der Hydra-Population nahm folglich ab, und auch ihr Immunsystem veränderte sich.

"Das sind alles Eigenschaften, die wir vom Altern kennen. Die Haut beim alten Menschen ist anders als beim jungen, die Haare gehen aus, der Darm ist anders, das Nervensystem reduziert sich. Das sind alles Stammzellenproblemen, weil sie alt werden und in ihrer Funktion und Zahl nachlassen."

Ein einziges Gen als Garant für den ewigen Jungbrunnen? Im Falle der Hydra ja, beim Menschen – man ahnt es – ist die Sache dann doch komplizierter. Nur etwa 20 Prozent des Alterungsprozesses sind bei ihm genetisch bedingt, die anderen 80 Prozent bestimmt die Umwelt. Mit dem FoxO-Gen ist daher nur ein kleines Rädchen im Alterungsprozess entdeckt. Man habe damit einen Faktor gefunden, der die Stammzellen beeinflusst, meint Bosch. Man wisse aber noch nicht, was diesen Faktor beeinflusst. Bosch und sein Team wollen hier weiterforschen und untersuchen, welche Umwelteinwirkungen die Aktivität dieses Gens steuern. Den ewigen Jungbrunnen, so meint Bosch, suche man dabei aber ohnehin nicht.

"Was die Alterungsforschung anstrebt, ist nicht das Altern aufzuhalten, sondern Erscheinungen des Alterns, die unangenehm und schmerzhaft sind und für die Gesellschaft schwierig, zu lindern."

Wer unsterblich werden will, muss also auch weiterhin hart arbeiten und auf den seltenen Zufall hoffen, dass die genetische Ausstattung und die Umweltbedingungen ihn zu einem der Auserwählten machen.



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