Fruchtig süß. Wird die Luft knapp, stellt der Nacktmull auf Fruktose um. Foto: Guckel/MDCp

Forschung am Max-Delbrück-Centrum Nacktmulle „atmen“ mit Fruchtzucker

Sascha Karberg
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Wird die Luft knapp, nutzen die Tiere Fruktose. Forscher hoffen jetzt, diesen Trick auch beim Menschen einschalten zu können.

Nacktmulle mögen bei Schönheitswettbewerben nicht unbedingt die ersten Plätze belegen. Absolut rekordverdächtig ist jedoch ihre Fähigkeit, bis zu 18 Minuten ohne Sauerstoffnachschub zu überleben. Wie die in Höhlen lebenden, wegen ihres komplexen Soziallebens berühmten Nagetiere das schaffen, haben nun Forscher des Max-Delbrück-Centrums in Berlin-Buch herausgefunden.

Menschen verfallen schon dann in Schnappatmung, wenn der Sauerstoffgehalt der Luft unter zehn Prozent sinkt. Weniger als fünf Prozent Sauerstoff enthält hingegen die stickige, kohlendioxidreiche Luft in den kilometerlangen engen Gängen, in denen Nacktmullekolonien in der ostafrikanischen Erde hausen.

Tierische Zellen sind auf Sauerstoff angewiesen, um den Blutzucker Glukose in den Mitochondrien zu veratmen, den Energiefabriken der Zellen. Ohne Sauerstoff sterben die Zellen daher innerhalb weniger Minuten ab, zuallererst die energiehungrigen Nervenzellen im Gehirn oder Herzmuskelzellen. Nur mit radikalem Stopp jeglicher Stoffwechseltätigkeit können bestimmte Fische oder Schildkröten monatelang in zugefrorenen Seen überdauern – keine Option für gleichwarme Säugetiere.

Sie nutzen den Zucker

Was für Menschen und viele andere Tiere also den sicheren Erstickungstod bedeuten würde, überstehen Nacktmulle schadlos. Wird die Luft knapp, drehen sie sich lediglich auf den Rücken, reduzieren ihren Herzschlag von 200 auf 50 Schläge und fallen in eine Art Starre. Wird die Luft besser, stehen sie einfach wieder auf.

Doch mit ein bisschen weniger Herzrasen ist es nicht getan. Um dem Überlebenstrick der Nacktmulle auf die Spur zu kommen, entnahm das Forscherteam um Gary Lewin, der am Max-Delbrück-Centrum Nacktmulle züchtet und erforscht, den Tieren Blut- und Gewebeproben – auch zum Zeitpunkt eines Sauerstoffmangels. Es zeigte sich, dass Nacktmulle anstatt des üblichen Blutzuckers Glukose andere Zuckerstoffe im Blut haben, wenn sie die Luft anhielten: vor allem den Fruchtzucker Fruktose und sogar Saccharose, eigentlich nur bei Pflanzen bekannt.

Der Trick könnte auch bei Menschen angewendet werden

Auch andere Säugetiere nutzen Fruktose, allerdings nur in wenigen Geweben. Und es braucht das Transportmolekül GLUT5, um den Fruchtzucker aus dem Blut in die Mitochondrien zu bringen, doch das gibt es bei Säugetieren nur in Leber und Niere. Bei Nacktmullen entdeckte Lewins Team GLUT5 jedoch im ganzen Körper. Dadurch können die Mulle Fruktose in allen Zellen in den Abbauprozess einspeisen, der sonst aus Glukose ATP, den Energieträgerstoff der Zelle, macht. So wird ein Stoffwechselschritt gespart, für den ausreichend Sauerstoff vorhanden sein muss.

Was der Mull kann, könnte langfristig auch dem Menschen helfen. Lewin hofft, dass sich der Stoffwechseltrick der Nacktmulle in menschlichen Zellen einschalten lässt, „um Patienten vor den Folgen von Sauerstoffmangel zu bewahren, den Herzinfarkte oder Schlaganfälle binnen Minuten anrichten.“

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