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Innen ist nicht gleich außen

Das Rätsel der inneren Asymmetrie

Wir Menschen sind symmetrisch – zumindest äußerlich: Wir haben zwei Augen, zwei Ohren, zwei Arme und Beine, und selbst Nase und Mund sitzen brav genau in der Symmetrieachse. Im Inneren allerdings sieht es ganz anders aus: Das Herz sitzt links, die Leber rechts und der Darm ist einziges chaotisches Geknäuel. Von Symmetrie keine Spur. Aber warum? Weshalb diese Diskrepanz zwischen dem geordneten Außen und dem asymmetrischen Innenleben?

Außen symmetrisch, innen Chaos? © IMSI MasterClips

Dass die äußere Form unseres Körpers etwas mit unserer bevorzugten Bewegungsrichtung und dem Einfluss der Schwerkraft zu tun hat, ist inzwischen klar. Aber wäre es für die Natur nicht einfacher, dann auch gleich das Innere symmetrisch zu gestalten? Schließlich hat sie dieses Prinzip bereits bei vielen anderen Tiergruppen verwirklicht: Ob Regenwurm, Insekt oder Flohkrebs – bei ihnen entspricht die äußere Symmetrie auch einer inneren. Erst bei den höheren Tieren setzt sich mehr und mehr die Asymmetrie durch.

Wie dies zustande kommt, erforschten der Biologe Juan Carlos Izpisúa Belmonte und seine Kollegen vom amerikanischen Salk Institute. Ein seltenes Phänomen namens „Situs ambiguus“ brachte sie auf die richtige Spur. Bei Menschen mit diesem Syndrom sind die Innereien nicht an den normalen Positionen innerhalb des Körpers, sondern scheinbar zufällig verteilt, die Leber liegt beispielsweise in der Mitte. Da „Situs“ meist innerhalb von Familien gehäuft auftritt, lag der Schluss nahe, dass es eine erbliche Komponente geben muss.

Die Forscher machten sich daher auf die Suche nach Genen, die bei den „Situs“-Betroffenen von denen der „normal-asymmetrischen“ Menschen abwichen. Und sie wurden fündig: Offenbar gibt es sogar eine ganze Kaskade von Genen, die – sich gegenseitig aktivierend oder hemmend – für die Symmetrie des Körperinneren verantwortlich ist. Eines von ihnen, Pitx2, ist bei Hühnern während der Embryonalentwicklung zunächst nur in den Geweben aktiv, die später einmal das Herz und die Organe der linken Körperseite ausbilden sollen. Erst später, wenn die innere Symmetrie steht, wird es auch symmetrisch auf beiden Körperseiten des Embryos aktiviert – in den Extremitäten und den Geweben, die Muskulatur bilden.

Diese schrittweise Abfolge von asymmetrischen und symmetrischen Genaktivierungen läuft offenbar auch in anderen Tieren ähnlich ab. Das Pitx2-Gen scheint bei allen Wirbeltieren dabei eine entscheidende Rolle zu spielen. Die Wissenschaftler schließen daraus, dass die innere Asymmetrie und ihre genetische Steuerung sich früh in der Evolution der Wirbeltiere entwickelt hat und bis heute fast unverändert erhalten geblieben ist. Welchen Nutzen das Ganze allerdings hat, weiß man bis heute nicht…

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Stand: 14.11.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

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