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Große Säugetiere leben lang, kleine kurz. Fledermäuse sind die Ausnahme von dieser Regel. Offenbar können sie ihr Erbgut auch nach vielen Zellteilungen jung halten. Foto: Olivier Farcy
© Olivier Farcy

Alternsforschung Ewig junge Fledermäuse

Je älter, umso kürzer werden die Enden der Chromosomen. Fledermäuse schützen ihre Chromosomen davor - und bleiben auch im Alter jung.

Menschen können, im Vergleich zu anderen Tierarten, ziemlich alt werden. Trotzdem stecken Pharmaunternehmen und Privatpersonen große Summen in Forschung, die zeigen soll, wie man das menschliche Leben weiter verlängern kann. Manche Wissenschaftler nehmen sich dabei die Natur zum Vorbild. Sie erforschen Tierarten, die im Vergleich zu eng verwandten Spezies besonders alt werden und dabei auch noch fit bleiben: Die Amerikanische Sumpfschildkröte oder der unterirdisch in den Halbwüsten im Osten Afrikas lebende Nacktmull altern als Erwachsene offensichtlich kaum noch. Ähnliches gilt auch für einige Fledermausarten. Emma Teeling vom University College im irischen Dublin und ihre Kollegen haben jetzt Hinweise auf die Ursachen von deren fast ewiger Jugend gefunden. Offensichtlich spielt eine Schutzreaktion für das Erbgut eine wichtige Rolle, berichten die Forscher in der Online-Zeitschrift „Science Advances“.

Je größer, umso länger lebt das Säugetier

Fledermäuse halten sich nicht an eine eigentlich allgemeingültige biologische Regel bei Säugetieren: Mit der Größe steigt die Lebenserwartung. Erlebt eine rund 20 Gramm schwere Hausmaus maximal ihren zweiten oder vielleicht gerade noch dritten Geburtstag, stapft ein mehr als vier Tonnen wiegender Elefant oft auch noch als Siebzigjähriger durch die Savanne. Und genau wie die ebenfalls recht großen Menschenaffen oder Orcas, die gleichfalls ein langes Leben haben können, bekommen Elefanten nur relativ selten Nachwuchs, oft liegen ein paar Jahre zwischen zwei Geburten, und fast immer kommt nur ein einziges Jungtier zur Welt. Ganz anders ist es bei kleineren Arten wie eben etwa Mäusen. Ihr Leben ist normalerweise erheblich kürzer, und sie werfen relativ häufig Junge, Mehrlingsgeburten sind die Regel.

In dieses Schema passen Arten wie das Große Mausohr und die Bechsteinfledermaus allerdings überhaupt nicht. Die Weibchen haben normalerweise nur ein Junges im Jahr, die Tiere wiegen aber gerade einmal dreißig oder zehn Gramm. Trotzdem können sie sehr alt werden. Ein Individuum der Großen Bartfledermaus in Sibirien etwa erreichte 42 Jahre. Dabei sind diese Winzlinge noch kleiner und wiegen nur etwa sieben Gramm.

Die Chromosomenenden bestimmen das Lebensende mit

Auf der Suche nach den Gründen für das lange Leben hatten Teeling und ihre Kollegen von vier Fledermausarten 493 Tiere gefangen. Aus deren Flügeln nahmen sie winzige Gewebeproben, was den Tieren normalerweise nicht schadet. Danach wurden sie wieder freigelassen. Aus den Zellen isolierten die Forscher die Chromosomen. Die empfindlichen Enden dieser Erbgutträger schützt jeweils eine spezielle Struktur, die „Telomere“.

Vermehrt sich eine Zelle, weil zum Beispiel bei einer Schürfwunde ein Stück Haut nachwächst, verdoppeln sich auch die Chromosomen. Das funktioniert sehr zuverlässig, allerdings muss der Organismus dabei aus technischen Gründen das äußerste Ende des Telomers jeweils weglassen. „Bei jeder Vermehrung werden diese Erbgutketten daher ein wenig kürzer“, sagt der an der Untersuchung beteiligte Fledermausforscher Sébastian Puechmaille von der Universität Greifswald. Hat sich eine Zelle zu oft geteilt, unterschreiten die Telomere offensichtlich eine Mindestgröße und können das Erbgut nicht mehr ausreichend schützen. „Diese Zellen altern und sterben schließlich“, sagt Puechmaille.

Ein Enzym schützt die Chromosomen vor dem Altern

In Großen Mausohren und Bechstein-Fledermäusen sahen die Telomere im Alter praktisch identisch wie bei Jungtieren aus. Das könnte der Grund dafür sein, dass Bechstein-Fledermäuse auch in fortgeschrittenen Jahren kaum altern, wie Gerhard Kerth von der Universität Greifswald und seine Kollegen erst im Sommer 2017 berichteten. Das schützt die Tiere natürlich nicht vor dem Tod durch Hunger oder Räuber, erklärt aber das hohe Alter so mancher einzelnen Fledermaus gut.

Weshalb aber werden die Telomere in diesen beiden Fledermausarten nicht kürzer? Ein Grund dafür könnten „Telomerasen“ sein. Diese Enzyme können in Zellen, die sich häufig teilen müssen, die verkürzten Telomere wieder verlängern - etwa in Knochenmarks-, Stamm- und Keimzellen. Auch Krebszellen reaktivieren Telomerasen – was zeigt, dass das schlichte Anschalten von Telomerase als Anti-Aging-Maßnahme keine so gute Idee wäre. Nacktmulle kennen offenbar einen Trick, trotz besonders aktiver Telomerase keinen Krebs zu bekommen. Wie sie das schaffen, versuchen derzeit einige Wissenschaftler herauszufinden.

Die Großen Mausohren und Bechstein-Fledermäuse haben eine Langlebigkeit gefunden, denn eine besondere Telomerase-Aktivität fanden die Forscher nicht. „Möglicherweise spielen zwei Gene eine wichtige Rolle, ATM und SETX“, sagt Puechmaille. Diese Gene enthalten die Bauanleitung für zwei Proteine, die gemeinsam mit anderen Molekülen Telomere und die Enden der Erbgutketten stabilisieren. Wie sie das bewerkstelligen, müssen die Forscher erst noch herausfinden. Und auch, warum andere Fledermausarten, bei denen die Telomere durchaus schrumpfen, trotzdem sehr alt werden können.

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