Zehn Wochen verbrachten die männlichen Labormäuse im Freien. Doch an der frischen Luft waren sie in dieser Zeit nicht unbedingt. Ihre Käfige standen in der Nähe zweier Stahlwerke und einer stark befahrenen Autobahn bei Hamilton, einer kanadischen Großstadt am Ontario-See. Während der Dauer des Freiland-Versuches atmeten die Tiere fortwährend Auto- und Industrieabgase ein. Die Forscher wollten es so. Frederik Jan van Schooten, Professor für Genetische Toxikologie an der Universität Maastricht in den Niederlanden und einer der Autoren der neuen Studie:
"Wir haben die Tiere unter Umweltbedingungen gehalten, denen auch der Mensch tagtäglich ausgesetzt ist. Und wir wollten sehen, welche Folgen das hat, speziell für die Geschlechtszellen der Mäuse, für ihre Spermien. Wir haben die Tiere also quasi als Gesundheitswächter eingesetzt."
Die Luft, die die Mäuse einatmeten, enthielt ein ganzes Gemisch an verbreiteten Spurenstoffen: viele verschiedene Metalle, organische Kohlenstoffverbindungen, die als krebserregend gelten, sowie große Mengen Feinstaub. Was die Forscher interessierte: Sie wollten wissen, ob die Luftschadstoffe imstande sind, so genannte Mutationen im Erbmaterial der Tiere auszulösen und es auf diese Weise zu schädigen. Genau das bewahrheitete sich in dem Versuch. Die Mutationsrate in den Maus-Spermien war um rund 60 Prozent erhöht – verglichen mit Tieren, die sich in sauberer, gefilterter Luft aufhielten. Roger Godschalk, auch er Biologe und Toxikologe an der Universität Maastricht:
"In den Hoden der Tiere befinden sich Stammzellen, und daraus entwickeln sich die Spermien. Das dauert ungefähr sechs Wochen. Wir haben verfolgt, welches Stadium der Spermienreifung am stärksten von genetischen Mutationen betroffen ist. Und es zeigte sich: Es sind die Stammzellen, die empfindlich reagieren."
Stammzellen sind so etwas wie eine genetische Modelliermasse. Zellen im Rohstadium, die sich erst noch richtig ausformen müssen. Und vor allem: Sie sind es, die als genetische Matrize vererbt werden.
"Wenn Stammzellen geschädigt werden, wenn es zu Mutationen in ihrer Erbsubstanz kommt, dann bedeutet das: Diese Erbgutveränderungen werden an nachfolgende Generationen weitergegeben. Bei Mutationen in den Spermien ist das anders. Sie betreffen nur ausgeformte Zellen und gehen deshalb mit der Zeit verloren. Aber Mutationen in Stammzellen werden auf den Nachwuchs übertragen."
Nicht nur männliche Labormäuse dürften in dieser Weise auf eine chronische Belastung mit Luftschadstoffen reagieren, sondern auch der Mensch. Beziehungsweise der Mann. Davon sei auszugehen, sagt Frederick Jan van Schooten:
"Kann man die Maus als Modell für den Menschen heranziehen? Ich meine schon. Denn ihre Fortpflanzungsapparate ähneln sich sehr. Von daher muss man annehmen, dass das, was wir bei den Mäusen sehen, auch beim Menschen auftreten kann."
Luftschadstoffe können das Erbgut schädigen, und das sogar mit Spätwirkung in nachfolgenden Generationen. So viel scheint festzustehen. Das ist beunruhigend, aber noch kein Grund zur Panik. Denn ob die Mutationen im Erbmaterial überhaupt zu gesundheitlichen Schäden führen, ist nicht klar. Auch konnten die Forscher nicht ermitteln, was eigentlich die Mutationen auslöst: bestimmte chemische Verbindungen im Abgas oder doch der Feinstaub in der Luft? Weitere Studien sind deshalb schon in Vorbereitung.
"Wir müssen Mäuse über längere Zeiträume belasteter Luft aussetzen und schauen, wodurch die Mutationen genau ausgelöst werden. Und wir müssen klären, ob ihre Nachkommen tatsächlich anfälliger für Krankheiten sind."
"Wir haben die Tiere unter Umweltbedingungen gehalten, denen auch der Mensch tagtäglich ausgesetzt ist. Und wir wollten sehen, welche Folgen das hat, speziell für die Geschlechtszellen der Mäuse, für ihre Spermien. Wir haben die Tiere also quasi als Gesundheitswächter eingesetzt."
Die Luft, die die Mäuse einatmeten, enthielt ein ganzes Gemisch an verbreiteten Spurenstoffen: viele verschiedene Metalle, organische Kohlenstoffverbindungen, die als krebserregend gelten, sowie große Mengen Feinstaub. Was die Forscher interessierte: Sie wollten wissen, ob die Luftschadstoffe imstande sind, so genannte Mutationen im Erbmaterial der Tiere auszulösen und es auf diese Weise zu schädigen. Genau das bewahrheitete sich in dem Versuch. Die Mutationsrate in den Maus-Spermien war um rund 60 Prozent erhöht – verglichen mit Tieren, die sich in sauberer, gefilterter Luft aufhielten. Roger Godschalk, auch er Biologe und Toxikologe an der Universität Maastricht:
"In den Hoden der Tiere befinden sich Stammzellen, und daraus entwickeln sich die Spermien. Das dauert ungefähr sechs Wochen. Wir haben verfolgt, welches Stadium der Spermienreifung am stärksten von genetischen Mutationen betroffen ist. Und es zeigte sich: Es sind die Stammzellen, die empfindlich reagieren."
Stammzellen sind so etwas wie eine genetische Modelliermasse. Zellen im Rohstadium, die sich erst noch richtig ausformen müssen. Und vor allem: Sie sind es, die als genetische Matrize vererbt werden.
"Wenn Stammzellen geschädigt werden, wenn es zu Mutationen in ihrer Erbsubstanz kommt, dann bedeutet das: Diese Erbgutveränderungen werden an nachfolgende Generationen weitergegeben. Bei Mutationen in den Spermien ist das anders. Sie betreffen nur ausgeformte Zellen und gehen deshalb mit der Zeit verloren. Aber Mutationen in Stammzellen werden auf den Nachwuchs übertragen."
Nicht nur männliche Labormäuse dürften in dieser Weise auf eine chronische Belastung mit Luftschadstoffen reagieren, sondern auch der Mensch. Beziehungsweise der Mann. Davon sei auszugehen, sagt Frederick Jan van Schooten:
"Kann man die Maus als Modell für den Menschen heranziehen? Ich meine schon. Denn ihre Fortpflanzungsapparate ähneln sich sehr. Von daher muss man annehmen, dass das, was wir bei den Mäusen sehen, auch beim Menschen auftreten kann."
Luftschadstoffe können das Erbgut schädigen, und das sogar mit Spätwirkung in nachfolgenden Generationen. So viel scheint festzustehen. Das ist beunruhigend, aber noch kein Grund zur Panik. Denn ob die Mutationen im Erbmaterial überhaupt zu gesundheitlichen Schäden führen, ist nicht klar. Auch konnten die Forscher nicht ermitteln, was eigentlich die Mutationen auslöst: bestimmte chemische Verbindungen im Abgas oder doch der Feinstaub in der Luft? Weitere Studien sind deshalb schon in Vorbereitung.
"Wir müssen Mäuse über längere Zeiträume belasteter Luft aussetzen und schauen, wodurch die Mutationen genau ausgelöst werden. Und wir müssen klären, ob ihre Nachkommen tatsächlich anfälliger für Krankheiten sind."