Länglicher Lebenskünstler

News: Länglicher Lebenskünstler

Langsam, aber unaufhaltsam tickt in jedem Organismus - egal ob groß oder klein - die biologische Uhr. Wie schnell dessen Lebenszeit abläuft, bestimmen nicht nur seine genetische Grundausstattung, sondern auch Umweltfaktoren wie Stress und krebserregende Substanzen. Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans ist gut gewappnet: Ein Gen allein schützt ihn vor dem Hungertod und Sauerstoffentzug - und verhilft ihm dabei noch zu längerem Leben.

Ulrike Knoll

Der durchsichtige, etwa einen Millimeter lange Fadenwurm Caenorhabditis elegans ist ein begehrtes Versuchstier: Er ist leicht zu handhaben, vermehrt sich rasch und besteht aus noch nicht einmal 1000 Zellen. Zudem ist sein genetischer Bauplan mittlerweile vollständig entziffert, doch nicht alle Funktionen der einzelnen Erbanlagen sind auch bereits aufgeklärt.

Auch über die Wirkungsweise des vor drei Jahren bei C. elegans entdeckten Gens p53 rätselten die Wissenschaftler. Das menschliche Gegenstück ist ein Tumorsuppressorgen, das entartete menschliche Zellen in den Selbstmord zwingt. Bei den meisten Krebspatienten ist es allerdings defekt. Sollte dem Wurm-Gen womöglich eine ähnliche Bedeutung zukommen?

William Derry und seine Kollegen von der University of California in Santa Barbara untersuchten sowohl an Fadenwürmern mit funktionstüchtigem als auch mit defektem p53-Gen. Zunächst setzten die Wissenschaftler ihre normalen und mutierten Versuchstiere unterschiedlich starken Bestrahlungen aus und beobachteten jeweils die Auswirkungen auf die einzelnen Zellen der Würmer. Wie sich herausstellte, starben bei den Organismen mit intaktem p53 durch die Strahlendosis Keimzellen mit beschädigtem Erbgut vermehrt ab, nicht aber bei den Artgenossen mit dem veränderten Gen: Ihre Zellen stürzten sich keineswegs in den programmierten Selbstmord, die so genannte Apoptose. Vielmehr erwiesen sie sich äußerst resistent – ähnlich wie bei vielen krebskranken Menschen.

Doch damit nicht genug. Wie die Forscher weiterhin entdeckten, vermag jene intakte Erbanlage auch bei Stress die Lebensspanne des Fadenwurms zu verlängern. Als sie ihre Versuchstiere auf Zwangsdiät setzten, gelang es nur den Exemplaren mit intaktem p53, den Hungertod hinauszuzögern, während ihre mutierten Artgenossen starben. Ein ähnliches Bild ergab sich, als die Forscher den Tieren den lebensnotwendigen Sauerstoff entzogen. Auch hier hatten wiederum die Individuen mit dem unveränderten p53-Gen eine größere Überlebenschance. Jene mit defekter Erbanlage wiesen hingegen eine deutlich verkürzte Lebensspanne auf.

Demnach kommt dem p53-Gen des Wurms eine zentrale Bedeutung zu: Es schützt das Tier nicht nur gegen die schädlichen Auswirkungen von Strahlung oder vielleicht auch krebserregenden Stoffen, sondern ermöglicht ihm sogar, unter einer Vielzahl von Stressbedingungen zu überleben. Diese neuen Erkenntnisse tragen möglicherweise auch zu einem besseren Verständnis bei, wie sich Stress auf die menschliche Lebenszeit auswirkt. Und zudem hoffen Forscher, mithilfe ihres Modellorganismus wirkungsvollere und weniger schädliche Medikamente zu finden, die der Krebsentstehung vorbeugen oder bereits vorhandene Tumoren bekämpfen.