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Samstag, 02.07.2016
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Neandertaler-Gene stärken unser Immunsystem

Wichtige Rezeptorgene stammen von ausgestorbenen Menschenformen

Urzeitliches Erbe: Gene des Neandertalers und des Denisova-Menschen helfen unserer Immunabwehr bis heute gegen Krankheitserreger. Denn Gene für wichtige Immun-Rezeptoren erwarben unsere Vorfahren erst durch Kreuzungen mit diesen ausgestorbenen Frühmenschen, wie Forscher herausgefunden haben. Sie könnten dem Homo sapiens beim Eingewöhnen in Europa geholfen haben, andererseits verdanken wir ihnen möglicherweise auch einige Allergien.
Schädel eines Homo sapiens und eines Neandertalers im Vergleich

Schädel eines Homo sapiens und eines Neandertalers im Vergleich

Auch wenn der Neandertaler und der geheimnisvolle Denisova-Mensch heute ausgestorben sind – ein Teil dieser Seitenzweige am Menschenstammbaum lebt in uns weiter. So tragen wir Europäer immerhin ein paar Prozent Neandertaler-Erbgut in uns. Diesem verdanken wir unter anderem Gene, die eine helle Haut- und Haarfarbe bestimmen, aber auch solche, die beim Fettabbau helfen. Auch ein wichtiger Rezeptor des Immunsystems, das sogenannte HLA-System, stammt in Teilen vom Neandertaler.

Unser Erbe umfasst weiterer Immunbausteine


Jetzt haben gleich zwei Forscherteams entdeckt, dass wir unseren urzeitlichen Vettern noch mehr wichtige Bausteine des Immunsystems verdanken. Offenbar erwarben unsere Vorfahren durch Kreuzungen mit Neandertalern und Denisova-Menschen einige Gene für die Gruppe der sogenannten Toll-Like-Rezeptoren. (TLR). Diese Andockstellen auf der Zelloberfläche reagieren auf Bestandteile von Bakterien, Pilzen und Parasiten und lösen eine entsprechende Immunreaktion aus. Auch für Allergien sind sie von Bedeutung.

Für ihre Studie verglichen die Forscher um Lluis Quintana-Murci vom Institut Pasteur in Paris 1.500 wichtige Immungene von heute lebenden Menschen mit denen der frühen Menschenformen. Janet Kelso vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und ihre Kollegen untersuchten dagegen die Funktion von Genen, die der moderne Mensch von alten Menschenarten geerbt hat. Dazu führten sie ein Screening des Erbguts heute lebender Menschen durch, um solche Regionen zu identifizieren, die den Neandertaler- und Denisova-Genomen ganz besonders stark ähneln.


Unsere Vorfahren profitierten davon, dass der Neandertaler schon länger an die Umwelt Europas angepasst war.

Unsere Vorfahren profitierten davon, dass der Neandertaler schon länger an die Umwelt Europas angepasst war.

Vom Neandertaler und Denisova-Menschen


Dabei zeigte sich: Besonders die Gene für die Andockstellen des TLR1-6-10 Clusters gehören zu den Erbgut-Anteilen, die sowohl bei Europäern als auch bei Asiaten den höchsten Neandertaleranteil aufweisen. "Diese und andere angeborene Immungene weisen einen höheren Neandertaleranteil auf als der Rest des Genoms", sagt Quintana-Murci. "Das zeigt, wie wichtig der artübergreifende Austausch von Genen für die Evolution des angeborenen Immunsystems beim Menschen gewesen sein könnte."

Zwei dieser Immungen-Varianten stammen möglicherweise vom Neandertaler, die dritte ähnelt eher dem Denisova-Genom. "So überraschend es sich anhört, ist es doch einleuchtend", sagt Kelso. "Als die modernen Menschen Europa und den westlichen Teil Asiens besiedelten, hatten Neandertaler dort bereits 200.000 Jahre lang gelebt und sich an Klima, Nahrungsressourcen und Krankheitserreger ihrer Region gut angepasst."

Abwehr von Erregern verbessert


Von diesen Anpassungen profitierte dann auch der Homo sapiens, als er sich mit diesen alten Menschenarten vermischte. Denn die neu erworbenen Gene steigerten die Aktivität der TLR-Gene und verbesserten damit auch die Abwehr gegenüber Krankheitserregern. Wie die Forscher erklären, kann die höhere Sensitivität vor Infektionen schützen, sie erhöht aber möglicherweise auch die Anfälligkeit heute lebender Menschen für Allergien.

"Beide Studien zeigen: Die Vermischung mit alten Menschenarten hat auf den modernen Menschen funktionelle Auswirkungen, die unter anderen der besseren Anpassung an unsere Umwelt dienen, uns beispielsweise mit einer stärkeren Widerstandskraft gegen Krankheitserreger ausstatten oder uns die Verarbeitung neuer Nahrungsressourcen erleichtern", sagt Kelso. (American Journal of Human Genetics, 2016; doi: 10.1016/j.ajhg.2015.11.014, doi: 10.1016/j.ajhg.2015.11.015)
(Max-Planck-Gesellschaft, 11.01.2016 - NPO)