Gene der Mutter lassen Männer schneller altern

Die Mütter sind vermutlich schuld daran, dass Männer meist kürzer leben als Frauen. Denn von ihnen erhalten Söhne ihre Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, samt deren Erbgut. Und dieses Genom enthält zahlreiche Mutationen, die Männer schneller altern lassen, für Frauen aber unschädlich sind. Das hat ein internationales Forscherteam bei Fruchtfliegen festgestellt.

Da die nur für Männer schädlichen Mutationen dem weiblichen Organismus nicht schaden, werden diese bei der Weitergabe von der Mutter an ihren Nachwuchs nicht herausgefiltert. Sie können sich daher im Laufe der Zeit im Mitochondriengenom anreichern. Bei den Fruchtfliegen hätten viele dieser Mutationen die Lebensdauer der Männchen signifikant verkürzt. Diese Anreicherung habe demnach größere Auswirkungen für die Gesundheit und Lebensdauer von Männern als bisher angenommen. Das gelte wahrscheinlich nicht nur für Fruchtfliegen, sondern generell im Tierreich, berichten die Forscher im Fachmagazin „Current Biology“.

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„Alle Tiere und auch der Mensch besitzen Mitochondrien“, erklärt Studienleiter Damian Dowling von der Monash University in Australien. Diese Kraftwerke der Zelle wandeln Nährstoffe in Energie um und liefern so den Treibstoff für alle Körperprozesse. Sie spielen aber auch für das Altern eine wichtige Rolle. Im Gegensatz zu anderen Zellbestandteilen besitzen die Mitochondrien ein eigenes kleines Genom, das unabhängig vom Zellkern über die weibliche Eizelle weitergegeben wird. „Kinder bekommen Genkopien von beiden Eltern, aber das Mitochondrien-Erbgut erhalten sie nur von ihrer Mutter“, erklärt Dowling.

Mutationen schaden nur den Männchen

In ihrer Studie hatten die Forscher das Mitochondriengenom von 13 Fruchtfliegenstämmen verglichen und untersucht, wie sich deren genetische Unterschiede auf das Altern der Tiere auswirkten. „Wir haben zahlreiche Mutationen gefunden, die das Altern beschleunigten und die Lebensdauer verkürzten – aber nur bei den Männchen“, sagen die Forscher. Die weiblichen Fruchtfliegen trugen zwar die gleichen Mutationen, bei ihnen hatten sie jedoch keinerlei Effekt. Weitere Analysen zeigten, dass nicht einige wenige große Mutationen für diesen Effekt verantwortlich waren, sondern unzählige kleinere. Diese müssen sich im Laufe von mehr als tausend Generationen angesammelt haben, wie die Forscher berichten.

Normalerweise sorgt die Evolution dafür, dass ungünstige Genveränderungen in Laufe der Zeit verschwinden – beispielsweise weil sie ein Tier krank machen und es sich dadurch nicht fortpflanzen kann. Als Folge werden auch die schädlichen Mutationen nicht weitervererbt. Im Falle der jetzt entdeckten Veränderungen ist das aber anders: Sie schränken nur die Lebensdauer der Männer ein, dem weiblichen Organismus entsteht dadurch kein Nachteil. „Diese Mutationen konnten daher quasi unbemerkt durch den Filter der natürlichen Selektion schlüpfen“, erklärt Dowling.

Nach Ansicht der Wissenschaftler ist es naheliegend, dass sich ähnliche, nur beim männlichen Geschlecht wirkende Mutationen auch im Mitochondriengenom anderer Tiere angereichert haben. Sie könnten erklären, warum im Tierreich generell die Männchen meist schneller altern als die Weibchen. „Unsere Forschungen zeigen, dass die Mitochondrien Hotspots für Mutationen sind, die die männliche Gesundheit beeinflussen“, sagt Dowling. Jetzt müsse man nach Mechanismen suchen, mit denen man die Effekte dieser schädlichen Genveränderungen aufheben könne. (doi: 10.1016/j.cub.2012.07.018)

(Current Biology, 03.08.2012 – NPO)