Die Blindmaus, krebsfrei dank selbstmörderischer Zellen?

Blindmaus

Eine Blindmaus. Quelle: Kudinov/Wikipedia

Wer erinnert sich noch an die Nacktmulle, die keinen Krebs bekommen? Das war eine spannende Geschichte, und nicht nur weil es um Nacktmulle ging (ich gestehe, ich finde Nacktmulle großartig und jede Meldung über sie spannend). Jetzt sieht es so aus, als ob dieses kein Krebs bekommen mit der Lebensweise der Nacktmulle zu tun hat. Es gibt jedenfalls ein neues Paper, das sich mit Blindmäusen beschäftigt, die entfernte Verwandte der Nacktmulle sind. Entfernt bedeutet, dass beide zwar Nagetiere sind, Nacktmulle aber näher mit Meerschweinchen und Blindmäuse näher mit “normalen” Mäusen und Ratten verwandt sind. Das ist wichtig, weil Nacktmulle und Blindmäuse sehr ähnliche Lebensweisen haben, diese aber sehr wahrscheinlich unabhängig voneinander entwickelt haben. Ihre jeweils nächsten Verwandten haben schließlich ganz andere Lebensweisen. Sowohl Nacktmulle als auch Blindmäuse verbringen praktisch ihr gesamtes Leben in selbst gegrabenen Tunnels. Das hat gewisse Vorteile, denn sie sind vor vielen Raubtieren geschützt, die sich an der Erdoberfläche rumtreiben, zudem ist das Wetter da unten besser vorhersehbar. Das Problem in diesen Tunnels ist aber, dass der Sauerstoff meistens sehr knapp ist. Und das ist ein großes Problem, denn der Körper leidet stark, wenn dauerhaft sehr wenig Sauerstoff zur Verfügung steht. Das bedeutet, dass sich die Körper von Nacktmullen und Blindmäusen evolutionär an eine solche Situation anpassen mussten.

Eine Anpassung an dieses dunkle, sauerstoffarme Leben könnte überraschenderweise ein langes, krebsfreies Leben sein [1]! Nagetiere leben in der Regel nicht lange; Mäuse und Ratten, die nahe mit Blindmäusen verwandt sind, haben eine maximale Lebensspanne von 4 Jahren unter Laborbedingungen. Blindmäuse können dagegen bis zu 21 Jahre lang leben. Ähnlich ist es auch bei Nacktmullen, von denen Tiere mit 28 Jahren bekannt sind. Vor ein paar Jahren wurde außerdem festgestellt, dass Nacktmulle keinen Krebs bekommen, oder dass zumindest in einer großen Zahl von unter Laborbedingungen gehaltenen Nacktmullen bei keinem einzigen Tier ein Tumor diagnostiziert wurde. Das ist beachtlich, denn Mäuse und Ratten sind sehr krebsanfällig – Krebs kann die Todesursache von bis zu 90% der Tiere von manchen Stämmen sein. Nun wurde in einem neuen Paper von Vera Gorbunova und Kollegen auch für Blindmäuse das Fehlen von Krebs beschrieben. Laut den Forschern haben sie in über 40 Jahren der Beobachtung bei mehreren tausend Tieren kein einziges mit einem Tumor gefunden.

Also gut, Nacktmulle und Blindmäuse sind also resistenter gegen die Entstehung von Krebs. Das ist ja ganz interessant, aber wir wissen ja seit 2009, wie das bei den Nacktmullen funktioniert. Wieso ist das jetzt bei den Blindmäusen wieder eine Meldung wert? Ganz einfach, weil die Blindmäuse während ihrer Evolution eine komplett andere Lösung für das Problem gefunden haben als Nacktmulle. Beide Lösungen haben zunächst mit der Begrenzung von Zellwachstum zu tun, denn das ist eine der Grundeigenschaften von Krebszellen: Sie wachsen, also teilen sich unkontrolliert. Wenn ich das verhindern kann, verhindere ich die Entstehung von Tumoren. Bei den Nacktmullen funktioniert das so, dass deren Zellen kontaktscheu sind. Wenn man Nacktmullzellen in einer Petrischale wachsen lässt, dann werden mit der Zeit aufgrund der Zellteilung immer mehr Zellen auf gleichem Raum sein. Die Zellen werden also immer mehr andere Zellen direkt berühren. Ab einer gewissen Zelldichte stellen die Nacktmullzellen dann einfach die Teilung ein.

Die Blindmäuse machen das ein wenig anders. Auch hier haben die Forscher Zellen der Blindmäuse sich in einer Petrischale teilen lassen. Auch hier nahm die Zelldichte zunächst zu, sogar viel höher als sie es bei Nacktmullzellen je wird. Doch anstatt sich irgendwann einfach nicht mehr zu teilen, starben alle Zellen in der Petrischale gleichzeitig ab. Das ist natürlich auch eine Lösung, die Tumorbildung zu verhindern – wenn die Zelle anfängt, sich mehr zu teilen als sie soll, muss sie sterben. Das ungewöhnliche bei den Blindmauszellen ist, dass das alle Zellen in einer Petrischale gleichzeitig machen, was so bei den Zellen anderer Nager nicht passiert. Eine gleichzeitige Reaktion aller Zellen deutet darauf hin, dass die Zellen ein Signalmolekül abgeben, das alle anderen Zellen anregt, abzusterben. Und die Forscher haben tatsächlich herausgefunden, dass kurz vor dem gleichzeitigen Absterben der Zellen das Signalmolekül beta-Interferon (das man eher von Immunreaktionen her kennt) in großen Mengen produziert wird.

Warum sollte uns interessieren, was so komische kleine haarige Viecher in ihren muffigen Tunnels anstellen? Wir haben doch schon so viel über Krebs herausgefunden, nur mit Mäusen und Ratten! Nun, die Erstautorin des Papers Vera Gorbunova hat da ein gutes Argument: Die sehr krebsanfälligen Mäuse und Ratten sind sehr praktisch, um zu verstehen, welche Vorgänge zur Entstehung von Krebs führen. Wenn ich aber lernen will, wie Krebs verhindert wird, sollte ich vielleicht besser in Tieren nachsehen, die keinen Krebs bekommen.

 

Gorbunova V, Hine C, Tian X, Ablaeva J, Gudkov AV, Nevo E, Seluanov A. Cancer resistance in the blind mole rat is mediated by concerted necrotic cell death mechanism. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Nov 5.

 

 

[1] Ich bin selbst skeptisch, bei 2 Tierarten gleich so zu verallgemeinern. Es sind aber nunmal zwei sehr auffällige Eigenschaften – hohes Alter, kein Krebs – die sich unabhängig voneinander in 2 Arten entwickelt haben. Und diese 2 Arten teilen eine Anpassung an einen hypoxischen Lebensraum. Es ist zur Zeit nur eine Korrelation, aber mehr haben wir aktuell nicht. Man sollte also nachsehen, wie das mit anderen Tierarten in ähnlichen hypoxischen Lebensräumen ist, z. B. dem Maulwurf.

Kommentare

  1. #1 wereatheist
    Berlin
    November 21, 2012

    Und wie wärs mit Blauwalen als Modell? Mehrere hundert mal soviel Zellen wie ein erwachsener Mensch, und viel längere Lebenserwartung = mehr Gelegenheit für Zellen, Unsinn anzurichten, aus dem Ruder zu laufen…

    • #2 Alexander
      November 23, 2012

      Sehr gutes Argument! Eigentlich wollte ich genau über die Blauwale und Krebs 1-2 Sätze schreiben, aber naja, das Alter. Es gibt ein Paper, das eine Krebshäufigkeit wie beim Menschen angenommen hat und dann auf die Zellzahl von Blauwalen hochgerechnet hat. Wenn das so stimmen würde, sollte es Blauwale eigentlich gar nicht geben können. Die Blauwale müssen also irgendwie eine zu einer geringeren Krebsrate als der Mensch kommen. Was der entscheidende Faktor ist weiß bisher niemand so genau. Es könnte schon eine geringere Mutationsrate sein, oder ähnliche Anpassungen wie bei Nacktmullen und Blindmäusen auf Zellteilungsebene, etc. Der Unterschied zwischen Nacktmullen und Blindmäusen auf der einen und Blauwalen auf der anderen Seite ist, dass sich nur die eine Gruppe gut im Labor halten lässt… ;)

  2. #3 Hawk
    November 26, 2012

    Aber auch die Blauwale leben in eher sauerstoffarmer Umgebung… ;-)

    Gruß Hawk