In einer Nachricht, die jeden erfreuen dürfte, der je eine Fledermaus um eine Straßenlaterne flattern sah und dachte: „Das Ding sieht aus, als hätte es mehr Spaß als ich“, haben Forscher herausgefunden, dass einige der besten Hinweise auf ein langes, gesundes Leben in der DNA von Fledermäusen verborgen sein könnten. Fledermäuse sind offenbar Säugetiere, die im Verhältnis zu ihrer Körpergröße bemerkenswert lange überleben können – was eine höfliche Art zu sagen ist, dass sie einen Code geknackt haben, mit dem der Rest von uns noch herumstümpert.
Die Idee faszinierte Juan Manuel Vazquez, als er Doktorand an der University of Chicago war. Damals gab es jedoch kaum veröffentlichte genomische Informationen über Fledermäuse, die bei Fragen zur Langlebigkeit hätten helfen können. Nachdem er 2020 Postdoktorand an der UC Berkeley geworden war, begann er, im Westen der USA nach Fledermausarten zu suchen, die Gewebeproben für die DNA-Sequenzierung liefern konnten. Mit Hilfe von Berkeley-Studenten reiste Vazquez durch die Region und stellte nachts über Bächen, Teichen und Flüssen Nebelnetze auf. Das Team fing Fledermäuse, entnahm kleine Biopsieproben und ließ die Tiere wieder frei. Ein Großteil der Arbeit konzentrierte sich auf die Gattung Myotis, zu der einige Arten mit außergewöhnlich langer Lebensdauer gehören. Eine Brandt-Fledermaus, Myotis brandtii, wurde in Europa beringt und 50 Jahre später wiedergefangen – eine Leistung, die ungefähr einem Menschen entspricht, der zu seiner 400. Geburtstagsparty auftaucht.
In einer neuen, in Nature veröffentlichten Studie präsentieren Vazquez und seine Kollegen die erste Analyse von acht Myotis-Genomen. Ihre Ergebnisse deuten auf eine starke Verbindung zwischen Lebensdauer und Immunfunktion hin. Die langlebigeren Fledermäuse hatten höhere Werte von Genen, die mit der Bekämpfung von Krebs in Verbindung gebracht werden. Die Befunde legen nahe, dass Langlebigkeit teilweise von einem Immunsystem abhängen könnte, das sowohl gegen infektiöse Organismen als auch gegen Krebs hocheffektiv bleibt. Die Forscher fanden außerdem erhebliche Überschneidungen zwischen Genen, die mit dem Altern assoziiert sind, und Genen, die an der Krankheitsabwehr beteiligt sind, was darauf hindeutet, dass die Untersuchung des einen Prozesses helfen könnte, den anderen zu erklären.
„Fledermäuse haben sich so entwickelt, dass sie lange leben, ohne krank zu werden, was nahelegt, dass wir Alterskrankheiten und Infektionskrankheiten nicht unbedingt als völlig getrennte Felder betrachten müssen“, sagte Vazquez. „Wir können uns diese Fledermäuse ansehen und versuchen zu verstehen, wie – so wie man sein Immunsystem verbessern kann, um Viren abzuwehren – man vielleicht sein Immunsystem verbessern kann, damit es im Alter nicht nachlässt. Oder vielleicht können uns Fledermäuse helfen, Wege zur Bekämpfung von Tumoren zu finden, damit unser Immunsystem nicht ermüdet, und das kann uns auch helfen, mit anderen Belastungen des Lebens umzugehen und unsere Immunität nicht zu erschöpfen.“
Als Teil der Studie züchtete Vazquez Zellen, die aus Biopsien von Fledermausflügeln gewonnen wurden, im Labor. (Derzeit hat er Zellkulturen von 259 Individuen aus 32 Arten.) Anschließend setzte er die kultivierten Zellen giftigen Chemikalien aus, um zu sehen, wie sie auf schwere Schäden reagierten. Die langlebigste Fledermaus in seiner Stichprobe, die weit verbreitete Kleine Braune Fledermaus (Myotis lucifugus), reagierte auf unerwartete Weise. Statt Gene einzuschalten, die DNA-Reparaturproteine produzieren, erhöhten die Zellen die Aktivität von Genen, die den Zelltod fördern.
„Wir fanden das genaue Gegenteil dessen, was wir erwartet hatten, wenn man die Fledermäuse mit einer tödlichen Dosis dieser Chemikalie behandelt“, sagte er. „Die langlebigste Fledermaus Nordamerikas entscheidet: ‚Ich kann dieses Schiff nicht retten‘ und schaltet sofort um, um die beschädigten Zellen zu töten. Der Elefant, eine weitere krebsresistente und langlebige Art, hat genau dieselbe Strategie – wenn du die Zelle nicht retten kannst, töte die Zelle.“
Das Ergebnis legt nahe, dass Tiere möglicherweise sehr unterschiedliche Strategien entwickelt haben, um zu verhindern, dass beschädigte Zellen gefährlich werden. Das Verständnis dieser Strategien könnte wertvolle Hinweise auf Langlebigkeit liefern, so Peter Sudmant, außerordentlicher Professor für integrative Biologie in Berkeley, der die Genetik des Alterns und der Lebensspanne erforscht.
„Indem wir die Vielfalt des Lebens und die bemerkenswerten Langlebigkeiten verschiedener Arten betrachten, hoffen wir, besser zu verstehen“