Wie afrikanisches Fischlein helfen kann, das Altern des Menschen zu verlangsamen

Bild: C BY-SA 3.0 / Violaine2, France / Wikimedia Commons

Der afrikanische Killifisch verfügt laut Forschern über die Fähigkeit, unter ungünstigen äußeren Bedingungen seine Entwicklung für eine längere Zeit, die manchmal sogar seine Lebensdauer überschreitet, zu stoppen. Die Ergebnisse ihrer Studie sind im Fachmagazin „Science“ veröffentlicht worden.

Weiter heißt es auf der deutschen Webseite des russischen online Magazins "Sputnik": "Die Autoren der Entdeckung glauben, dass die Untersuchung der Mechanismen dieses Phänomens dazu beitragen kann, einen Weg zu finden, um den Alterungsprozess bei Menschen zu stoppen.

Der afrikanische Killifisch oder Furzers Notobranch (Nothobranchius furzeri) hat den kürzesten Lebenszyklus aller Tiere. Es bewohnt kurzlebige Seen in Afrika und hat sich an instabile Umweltbedingungen angepasst.

Nach der Regenzeit bilden sich in der Savanne temporäre Seen, die nach fünf bis sechs Monaten wieder austrocknen. Während dieser Zeit müssen die Killifische wachsen, die Geschlechtsreife erlangen und laichen. Und dann beginnt der Hauptspaß.

Ihre Eier können mehrere Monate oder sogar Jahre lang auf dem Grund eines ausgetrockneten Sees liegen und auf neue Regenfälle warten, um den Start zur Entwicklung der Fischbrut zu geben. Das heißt, das Wachstum des Embryos wird auf unbestimmte Zeit „angehalten“. Ein solcher genetischer Mechanismus wurde bei Killidischen über Millionen von Jahren der Evolution unter Bedingungen periodischer Dürre herausgebildet. Die Wissenschaftler glauben, dass die Untersuchung dieses Phänomens - Diapause genannt - für die Suche nach Mechanismen zur Kontrolle des Alterns von großer Bedeutung sein könne.

Amerikanische und kanadische Forscher unter der Leitung der Professorin Anne Brunet von der Stanford University untersuchten die biologischen Mechanismen der Diapause bei dem afrikanischen türkisfarbenen Killi und stellten fest, dass dieses Phänomen mit der Deaktivierung von Genen verbunden ist, die an der Zellproliferation und Organentwicklung beteiligt sind, während die mit der Muskelunterstützung und dem Stoffwechsel verbundene Genaktivität im Gegensatz dazu während der Diapause ansteigt.

Die Transkriptomanalyse zeigte, dass während der Diapause die am meisten aktivierten Gene zum Polycomb-Proteinkomplex gehören, insbesondere das CBX7-Protein. Im DNA-Kern bindet sich das CBX7 an bestimmte Histone. Laut den Forschern beeinflusst diese Bindung die Aktivität einer Reihe von Genen, einschließlich derjenigen, die an der Muskelfunktion und dem Metabolismus beteiligt sind, was dazu beiträgt, die Muskeln während der gesamten Diapause zu erhalten.

„Die Diapause ist ein faszinierender Zustand eines ‚suspendierten Lebens‘, der einen komplexen Organismus für eine lange Zeit ohne sichtbaren Kompromiss für das spätere Leben erhalten kann“, werden die Worte von Brunet in einer Pressemitteilung angeführt.

Die Autoren stellten fest, dass die Unterbrechung der Entwicklung im Embryo-Stadium keinen Einfluss auf die zukünftige Lebensdauer des Fisches, seine Fruchtbarkeit im Erwachsenenalter oder sein Wachstum hat.

„Man kann vermuten, dass die Einbeziehung eines diapausenähnlichen Zustands oder die Verwendung des molekularen Mechanismus der Diapause in einigen erwachsenen Geweben oder Zellen dazu beitragen kann, diese für eine lange Zeit zu erhalten“, so die Wissenschaftlerin.

„Vom grundsätzlichen Standpunkt aus ist es interessant zu begreifen, wie die Akkumulation des Schadens mit der Zeit gestoppt oder vorübergehend eingestellt werden kann.  Die Erforschung der Diapause gibt uns solche Gelegenheit“, schloss die Professorin."

Quelle: Sputnik (Deutschland)