1832. Es ist das Jahr, in dem Johann Wolfgang von Goethe stirbt und Charles Darwin mit der H.M.S. Beagle nach Südamerika reist. Geboren werden der französische Maler Édouard Manet, der deutsche Verleger Gustav Langenscheidt und der britische Schriftsteller Lewis Carroll. Und irgendwo auf den Seychellen schlüpft eine Riesenschildkröte aus dem Ei, die sich unter dem Namen Jonathan zu einem echten Promi entwickeln wird.
Jonathans Geburtsjahr ist zwar nur geschätzt. Doch es gibt Fotos aus dem Jahr 1882, in dem er auf die Atlantik-Insel St. Helena gebracht wurde. Damals war er bereits voll ausgewachsen, muss also mindestens 50 Jahre alt gewesen sein. Seither wohnt er auf dem Gelände der Gouverneursresidenz von St. Helena – bis heute. Mit mehr als 190 Jahren ist Jonathan das älteste bekannte Reptil, das derzeit auf der Erde lebt. Vielleicht sogar der älteste Landbewohner überhaupt. Doch er ist keineswegs das einzige Tier mit Methusalem-Status. Zahlreiche Arten bringen es auf beeindruckend lange Lebensspannen und bleiben dabei auch noch beneidenswert fit.
Diese Überlebenskünstler stoßen auf immer größeres wissenschaftliches Interesse. Zu gern würden Forscher ihre Erfolgsgeheimnisse lüften, um eines Tages womöglich auch dem Menschen ein gesünderes Altwerden zu ermöglichen. Doch die damit verbundenen Prozesse sind so komplex, dass auch Fachleute sie erst allmählich durchschauen. Und es scheint auch nicht nur einen einzigen Weg zu einem hohen Alter zu geben. Die einzelnen Arten verfolgen zum Teil recht unterschiedliche Strategien, von denen sich bestimmt nicht alle zum Nachmachen eignen. Klar ist aber: Von den gesunden Greisen der Tierwelt lässt sich eine Menge lernen.
Einer der absoluten Experten in Sachen Langlebigkeit ist der Grönlandhai. Der bis zu fünf Meter lange Fisch, der im kalten Wasser des Nordatlantiks und des Arktischen Ozeans lebt, kann bis zu 400 Jahre alt werden. Damit ist er der aktuelle Rekordhalter unter den Wirbeltieren. Lange hat die Fachwelt darüber gerätselt, wie so etwas überhaupt möglich ist. Ein internationales Team um Arne Sahm von der Ruhr-Universität Bochum und dem Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf hat das Erbgut des Methusalem-Fischs entschlüsselt und dabei mögliche Antworten gefunden. So besitzen diese Tiere besonders viele Kopien von Genen, die an der Reparatur von DNA-Schäden beteiligt sind. Zudem hat das Team eine spezielle Veränderung in einem Protein gefunden, das als „Wächter des Genoms“ bekannt ist und dabei hilft, Krebs zu verhindern.
Solche Anpassungen im Erbgut sind möglicherweise ein generelles Erfolgsrezept für ein langes Leben. Denn auch einige Säugetiere erzielen damit erstaunliche Erfolge. Viele Wale erreichen zum Beispiel ein ähnliches Alter wie der Mensch, manche übertreffen ihn sogar deutlich. Als Rekordhalter unter den Säugetieren gilt ein Nachbar des Grönlandhais, der ebenfalls in den kalten Gewässern des hohen Nordens schwimmt: Ein Grönlandwal kann problemlos seinen 200. Geburtstag erreichen.
In mancher Hinsicht altern er und seine Verwandtschaft zwar ganz ähnlich wie andere Säugetiere einschließlich des Menschen. So sinkt zum Beispiel nach einer gewissen Anzahl von Jahren ihre Fruchtbarkeit. Doch von vielen alterstypischen Problemen unserer Art bleiben sie weitgehend verschont: Sie leiden nur sehr selten unter Stoffwechselstörungen oder Krebs, einem zunehmend schwächer werdenden Immunsystem oder einem Verlust von funktionierenden Nervenzellen. Warum das so ist, weiß noch niemand genau. Erbgutuntersuchungen zeigen aber, dass auch Wale verschiedene Gene verdoppelt haben, die mit der Reparatur von DNA und dem Schutz vor Krebs zu tun haben. Zumindest zum Teil dürften sie ihr langes Leben diesen genetischen Veränderungen zu verdanken haben.
Auch Fledermäuse setzen auf solche Mechanismen, um ein erstaunlich hohes Alter zu erreichen. Dabei gehören sie ja nicht gerade zu den Riesen der Tierwelt. Und eigentlich gilt bei vielen Arten die Faustregel: „Je kleiner der Körper, umso kürzer das Leben.“ Das liegt unter anderem daran, dass der Stoffwechsel bei kleinen Arten normalerweise schneller läuft als bei großen. Dadurch entstehen in ihrem Körper mehr sogenannte Sauerstoffradikale. Diese Verbindungen sind Nebenprodukte der Zellatmung und damit der Energiegewinnung im Körper. Und sie sind äußerst aggressiv: Sehr leicht können sie die DNA oder die Zellmembranen schädigen. Diesen „oxidativen Stress“ bringen Fachleute sowohl mit Alterungsprozessen als auch mit verschiedenen Krankheiten in Zusammenhang. Ein Leben auf der Überholspur, wie es viele kleine Tiere führen, dauert also meist nicht lange.
Zahlreiche Fledermausarten aber leben deutlich länger, als man angesichts ihrer geringen Größe vermuten würde. Die Große Bartfledermaus, die auch in Deutschland durch feuchte Wälder flattert, kann mit 41 Jahren sogar fast zehn Mal so alt werden wie ähnlich kleine Säugetiere.
Um das zu erreichen, verlassen sich Fledermäuse allerdings nicht nur auf eine effiziente DNA-Reparatur, die ihr Leben lang erhalten bleibt. Sie haben auch noch andere Erfolgsgeheimnisse. Zum Beispiel wehrt ihr Immunsystem vor allem Viruserkrankungen sehr effizient ab. Auch Entzündungen können die Tiere gut bekämpfen. Viele Arten schalten zudem ihren Organismus regelmäßig auf Sparflamme, indem sie Winterschlaf halten. Das verringert den oxidativen Stress durch aggressive Sauerstoffverbindungen.
Auch wenn sie wach sind und ihr Stoffwechsel auf Hochtouren läuft, haben Fledermäuse allerdings erstaunlich wenig mit diesem Problem zu kämpfen. Dabei pflegen sie im Gegensatz zu vielen anderen Methusalems der Tierwelt keinen sehr gemütlichen Lebensstil und müssen daher reichlich Energie gewinnen. Doch zum einen sind ihre Zellmembranen recht unempfindlich gegen die Attacken von Sauerstoffradikalen. Zum anderen produzieren die kleinen Kraftwerke in ihren Zellen erstaunlich wenige dieser gefährlichen Verbindungen. Das führt zwar dazu, dass sie auch etwas weniger Energie gewinnen. „Dafür verlangsamt es aber die Alterungsprozesse in den Zellen“, erklärt Susanne Holtze vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin.
In einer Studie haben sie und ihre Kollegen nachgewiesen, dass auch Mäuse diesen Anti-Aging-Trick beherrschen. Bei diesen Nagern, die nur wenige Jahre leben, lässt seine Wirksamkeit allerdings schon nach einem Jahr deutlich nach. Nach zwei Jahren ist es damit fast ganz vorbei. Bei Brillenblattnasen, einer Fledermaus-Art aus Mittel- und Südamerika, funktioniert der Schutz dagegen auch in hohem Alter tadellos. Und das Gleiche gilt auch für eine dritte Tierart, die das Team in dieser Hinsicht untersucht hat: Nacktmulle, die in großen Kolonien in den Halbwüsten Ostafrikas leben.
Diese Nagetiere mit der faltigen rosa Haut und dem insgesamt gewöhnungsbedürftigen Aussehen gehören zu den spannendsten Kandidaten der Alternsforschung. Denn sie sind die langlebigsten Vertreter ihrer Verwandtschaft. Obwohl sie nur etwas mehr als 30 Gramm auf die Waage bringen, können sie mehr als 30 Jahre alt werden. Sie leben damit nicht nur zehn Mal so lange wie die ähnlich schweren Mäuse, sondern bleiben auch bis ins hohe Alter gesund: Kein Muskelschwund, kein Abbau von Nervenzellen, selbst mit der Fortpflanzung klappt es noch. Und bisher sind gerade einmal fünf Nacktmulle bekannt, die an Krebs erkrankt sind. „Ich selbst habe Hunderte dieser Tiere begleitet und bisher erst einen solchen Fall erlebt“, berichtet Susanne Holtze.
Da wüsste man schon gerne, wie das körpereigene Fitnessprogramm der kleinen Überlebenskünstler funktioniert. Doch sie haben noch längst nicht alle ihre Geheimnisse preisgegeben. Um ihnen zumindest ein paar davon zu entlocken, hält das Team am IZW derzeit ungefähr 400 der geselligen Nager in zwölf Kolonien. Und je besser die Forscher diese kennenlernen, umso mehr Überraschungen erleben sie.
So kommen die Tiere nicht nur ungewöhnlich gut mit Sauerstoffradikalen zurecht und können ihre DNA effektiv reparieren. Ihre Enzyme machen auch weniger Fehler beim Ablesen der Erbinformationen und beim Übersetzen der Gene in Proteine. Krankhaft veränderte Zellen treibt ihr Organismus gnadenlos in den Selbstmord – ein Prozess, der eine wichtige Rolle beim Verhindern von Krebs spielt. Zudem scheint ihr Immunsystem sehr effektiv zu arbeiten. Und nicht zuletzt haben sie eine niedrige Körpertemperatur und Herzrate: Während das Herz einer Maus im Ruhezustand rund 400 Mal pro Minute schlägt, begnügen sich Nacktmulle im gleichen Zeitraum mit 160 bis 180 Schlägen. „Es gibt wohl keinen einzelnen Faktor, dem diese Nagetiere
ihr langes Leben verdanken“, resümiert
Susanne Holtze. Das Nacktmull-Rezept für gesundes Altern scheint vielmehr aus etlichen Zutaten zu bestehen, die auf noch nicht genau bekannte Weise zusammenwirken.
Aus der Verwandtschaft der haarlosen Nager kommt noch eine weitere Devise, die das Leben verlängern könnte: Bloß nicht zu viel Stress! Dieser Tipp lässt sich jedenfalls aus den Ergebnissen ableiten, die Arne Sahm zusammen mit Kollegen vom Leibniz-Institut für Alternsforschung in Jena, von der Universität Duisburg und vom Universitätsklinikum Essen bei Untersuchungen an Graumullen gewonnen hat.
Bei diesen sozialen Nagetieren, die in großen Gruppen in etlichen Regionen südlich der Sahara leben, pflanzt sich in der Regel nur das Paar an der Spitze der Gesellschaft fort. Und das hat bei Arten wie dem Riesengraumull Auswirkungen auf die Lebenserwartung: Während Königin und König durchaus mehr als 20 Jahre alt werden können, leben die übrigen Tiere im Schnitt nur halb so lange. An der Ernährung, am Verhalten oder an einer unterschiedlichen genetischen Ausstattung liegt das offenbar nicht.
„Wir vermuten vielmehr, dass bei den Angehörigen der royalen Kaste das gleiche Genom anders interpretiert wird“, erklärt Arne Sahm. Er und sein Team haben daher untersucht, welche Gene beim Königspaar und bei gleichaltrigen Arbeitern besonders häufig abgelesen werden. Einer der auffälligsten Unterschiede fand sich dabei in der Hormonproduktion: Graumull-Royals kurbeln vor allem die Ausschüttung von Sexualhormonen an, alle anderen die von Stresshormonen.
„Dies ist ein Beleg dafür, dass die Graumulle der Arbeiterkaste unter Dauerstress stehen und dadurch früher altern“, sagt Arne Sahm. Sie zeigen sogar ein Phänomen, das auch bei Menschen und vielen anderen Säugetieren als Stresssymptom bekannt ist: Sie lagern jede Menge Körperfett ein und nehmen deutlich zu. Graumulle könnten damit ein gutes
Modell sein, um Rückschlüsse für unsere
eigene Art zu ziehen. Schließlich ist schon länger bekannt, dass Menschen unter Stress schneller altern.
Von welchen Arten aber könnte die Menschheit sonst noch etwas lernen? Verführerisch wäre es ja, sich die Süßwasserpolypen der Gattung Hydra zum Vorbild zu nehmen. Denn die haben Arten in ihren Reihen, die über sehr lange Zeiträume praktisch gar nicht altern. Studien haben gezeigt, dass mindestens fünf Prozent einer Population mehr als 1000 Jahre alt werden können. Einige Fachleute halten die kleinen Wasserbewohner sogar für potenziell unsterblich. Dieses extrem lange Leben hängt wahrscheinlich mit einem ungewöhnlichen Talent zur Selbstregeneration zusammen: Wenn er verletzt ist, kann so ein Polyp innerhalb von ein paar Tagen jeden beliebigen Teil seines Körpers wiederherstellen. Selbst aus einem winzigen Gewebestückchen kann wieder ein ganzes Tier heranwachsen. Das ist möglich, weil diese Überlebenskünstler einen hohen Anteil von Stammzellen besitzen, aus denen sie sich alle ein bis vier Tage komplett selbst erneuern können.
Ob das als Vorbild für den Menschen taugt, ist allerdings fraglich. Und auch an der Übertragbarkeit vieler anderer Ergebnisse aus der Alternsforschung an Tieren gibt es Zweifel. Denn bisher hat sich diese vor allem auf Arten wie Mäuse und Ratten, Fruchtfliegen und Fadenwürmer konzentriert, die sich schnell vermehren und leicht zu halten sind. Nur sind das eben auch Arten, die nicht alt werden. Es ist in Experimenten zwar durchaus gelungen, das Leben solcher Kandidaten mit verschiedenen Methoden zu verlängern. Das muss aber nicht heißen, dass dieselben Rezepte auch bei langlebigen Arten wie dem Menschen funktionieren.
Susanne Holtze, Arne Sahm und etliche andere Fachleute plädieren daher dafür, vor allem die langlebigen Arten verstärkt zu untersuchen. Wenn man diese dann mit kurzlebigen Tieren vergleiche, könne man die Mechanismen des Alterns besser verstehen. Dabei geht es den Forschern ausdrücklich nicht darum, ein Rezept für Unsterblichkeit zu finden. Gesünder alt zu werden, ist ja auch schon ein großes Ziel.
„Es wäre zum Beispiel sehr hilfreich, wenn man die Krebsresistenz von Nacktmullen, Elefanten und Menschenaffen auf den Menschen übertragen könnte“, sagt Susanne Holtze. Doch auch zahlreiche andere Arten kämen als potentielle Vorbilder infrage. „Aus meiner Sicht lässt sich unmöglich vorhersagen, bei welcher Art wir einen großen Durchbruch für die menschliche Therapie erleben werden“, betont die Forscherin. Für sie ist das auch ein Argument für den Schutz der biologischen Vielfalt. Denn gerade langlebige Arten reagieren oft besonders empfindlich auf Umweltveränderungen. Und mit jedem aussterbenden Methusalem kann theoretisch ein wertvoller Anti-Aging-Trick für immer verloren gehen.
