Zellphysiologie: Nacktmullhirn braucht wenig Luft
Das kleine Nagetier Heterocephalus glaber, der Nacktmull, hat im Lauf der Evolution besondere physiologische Fähigkeiten entwickelt, um in seinem oft extremen Lebensumfeld zu gedeihen. So überstehen die Neurone seines Gehirns einen bis zu halbstündigen Sauerstoffentzug bei gleichzeitig hohen Kohlendioxidkonzentrationen schadlos, berichten jetzt John Larson und Thomas Park von der University of Illinois in Chicago. Die Nervenzellen können damit im Extremfall sechsmal länger unversorgt bleiben und danach wieder regenerieren als bei allen anderen Säugetieren.
Larson und Park vermuten, dass die Toleranz der Hirnzellen gegenüber knapper Sauerstoffversorgung im Lauf der Evolution entstand und den Mullen erlaubte, in überfüllten, schlecht durchlüfteten unterirdischen Bauten und Gängen zu hausen. Die Tiere teilen ihre bis zwei Meter unter der Oberfläche gegrabenen Unterkünfte mit manchmal 300 Mitbewohnern auf engstem Raum. Um dies zu überstehen, scheinen die Neurone der Tiere eine erhöhte Toleranz gegenüber niedrigen Sauerstoff- und hohen Kohlendioxidgehalten aus ihrer Embryonalzeit aufrechtzuerhalten. Wie dies gelingt, interessiert die Forscher nun unter anderem deshalb, weil sie hoffen, ähnliche Prinzipien auch in menschliche Neuronen anstoßen zu können, die etwa in der Folge eines Hirnschlags unterversorgt werden. (jo)
Schon einige Studien haben die besondere Robustheit des Nacktmulls gegenüber schädlichen Umweltbedingungen analysiert. Die Tiere werden mit 30 Jahren ungewöhnlich alt für einen Nager, schützen ihre Zellen über diese lange Zeit erfolgreich mit einer besonderen genetischen Ausstattung gegen bösartige Entartungen und tolerieren vergleichsweise gut auch Schädigungen ihrer Biomoleküle durch starken oxidativen Stress.
Larson und Park vermuten, dass die Toleranz der Hirnzellen gegenüber knapper Sauerstoffversorgung im Lauf der Evolution entstand und den Mullen erlaubte, in überfüllten, schlecht durchlüfteten unterirdischen Bauten und Gängen zu hausen. Die Tiere teilen ihre bis zwei Meter unter der Oberfläche gegrabenen Unterkünfte mit manchmal 300 Mitbewohnern auf engstem Raum. Um dies zu überstehen, scheinen die Neurone der Tiere eine erhöhte Toleranz gegenüber niedrigen Sauerstoff- und hohen Kohlendioxidgehalten aus ihrer Embryonalzeit aufrechtzuerhalten. Wie dies gelingt, interessiert die Forscher nun unter anderem deshalb, weil sie hoffen, ähnliche Prinzipien auch in menschliche Neuronen anstoßen zu können, die etwa in der Folge eines Hirnschlags unterversorgt werden. (jo)
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