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Dienstag, 02.09.2014
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Ewiger Embryo

50 Jahre und kein bisschen älter

Die Fähigkeit, verloren gegangene Körperteile wieder zu ersetzen, ist ein im Tierreich durchaus verbreitetes Phänomen. Im Laufe der Evolution bis hin zum Menschen nimmt diese Regenerationsfähigkeit aber ab und bleibt zumeist auf einzelne Organe oder Gewebe beschränkt. Einfache, ursprüngliche Tierarten wie die Hydra haben diese Fähigkeit jedoch noch weitgehend erhalten.

Die Tatsache, dass der Süßwasserpolyp nicht altert, seine unvergleichliche Regenerationskraft und seine grundlegende Stellung im Stammbaum des Lebens ermöglichen wichtige Einsichten, auch für das Verständnis des menschlichen Körpers. Unter anderem deshalb beschäftigen sich auch Thomas Holstein und seine Kollegen an der Universität Heidelberg mit Hydra und verwandten Organismen. Sie wollen mit diesen lebenden Fossilien grundlegende Mechanismen der Regeneration und Entwicklung identifizieren, die auch für Wirbeltiere und den Menschen wichtig sind.

Ihre Arbeiten sind Teil eines interdisziplinären Sonderforschungsbereichs, an dem Forscher aus den Naturwissenschaften und der Medizin beteiligt sind. Im Zentrum der Forschung stehen dabei Stammzellen: Diese Zellen können sich dauerhaft selbst vermehren und zu unterschiedlichen Zelltypen heranreifen. Biologen bezeichnen diesen Prozess als Differenzierung.

Unbegrenzte Vermehrung ohne zu altern


Eine wichtige Frage lautet: Wie lange kann sich ein Polyp auf diese Weise vermehren? Nach allen derzeit verfügbaren Daten lautet die Antwort: unbegrenzt. Wissenschaftler haben die Vermehrungsraten von Polypen über fünf Jahre lang analysiert, ohne dass Veränderungen festzustellen waren. Im Labor wurden verschiedene Stämme mehr als fünfzig Jahre lang ungeschlechtlich vermehrt, ohne dass Anzeichen von Alterung aufgetreten wären. Dies entspricht über 5.000 Zellteilungen.

Das ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass Hydra im biologischen Sinne unsterblich ist. Bei Tieren, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen, sind auch die Differenzierungsprozesse ständig aktiv. Sie besitzen damit die Eigenschaften eines „permanenten Embryos“. Alle Arten von Hydra vermehren sich aber nicht allein ungeschlechtlich mit Knospen, sondern auch sexuell mit Keim- oder Geschlechtszellen. Zur sexuellen Vermehrung kommt es meist aber erst dann, wenn sich die Umweltbedingungen verschlechtern.
Thomas Holstein / Ruperto Carola, Universität Heidelberg
Stand 02.11.2012