Nacktmull-Patent gegen Sauerstoffmangel - wissenschaft.de
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Nacktmull-Patent gegen Sauerstoffmangel

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Die kleinen Nager mit den vorwitzigen Zähnchen gehören zu den erstaunlichsten Wesen der Tierwelt. (Foto: Roland Gockel / MDC)
Skurrile Nackedeis im Fokus der Wissenschaft – wieder einmal sorgen die Nacktmulle für Erstaunen: Einer Studie zufolge überleben sie den Sauerstoffmangel in ihrem unterirdischen Lebensraum durch ein Stoffwechsel-Verfahren, das bisher nur von Pflanzen bekannt war. Dabei handelt es sich nicht nur um eine biologische Kuriosität – das Nacktmull-Konzept könnte zu neuen Behandlungsmöglichkeiten von Sauerstoffmangel-Folgen bei Herzinfarkten und Schlaganfällen führen, sagen die Wissenschaftler.

Sie sehen aus wie Geschlechtsteile auf Stummelbeinchen – schön sind Nacktmulle nicht gerade, aber aus wissenschaftlicher Sicht extrem spannend, denn sie besitzen eine ganze Reihe spektakulärer Merkmale. Die bizarren Nager bilden ähnlich wie soziale Insekten Staaten: Mit einer Königin an der Spitze, leben bis zu 300 Tiere gemeinsam in riesigen unterirdischen Bauten in den Halbwüsten Ostafrikas. Während ihre Verwandten aus der Familie der Nagetiere meist nur ein Alter von wenigen Jahren erreichen, werden Nacktmulle hingegen bis zu 30 Jahre alt. Dennoch entwickeln sie keine Krebserkrankungen und auch eine weitere Eigenschaft macht sie aus medizinischer Sicht sehr spannend: Sie fühlen kaum Schmerz.

Nacktmulle nutzen Fruktose als Energielieferanten

Nun sind die Forscher um Thomas Park von der University of Illinois in Chicago einem weiteren erstaunlichen Merkmal der Nacktmulle auf den Grund gegangen: Ihre erstaunliche Toleranz gegenüber Sauerstoffmangel. Wir Menschen benötigen mindestens zehn Prozent des Atemgases in der Luft, sonst kann unser Körper nicht genug Energie für die lebenswichtigen Zellfunktionen erzeugen. Nacktmullen macht es hingegen nichts aus, stundenlang nur fünf Prozent Sauerstoff und einen hohen Anteil an Kohlendioxid in der Luft einzuatmen. 18 Minuten überleben sie sogar ganz ohne Sauerstoff, indem sie in eine Art Starre verfallen. Sobald sie dann erneut Luft bekommen, wuseln sie wieder los, als sei nichts gewesen. Wie sie das schaffen, war bislang ein Rätsel.

Nun konnten die Forscher erstmals zeigen: Wenn der Sauerstoff nicht mehr ausreicht, um Glukose aus der Nahrung zu verstoffwechseln, schalten die Nacktmulle auf Fruktose um. Bei diesem Verfahren wird Energie ohne den Verbrauch von Sauerstoff freigesetzt. Bislang war dieses Konzept nur von Pflanzen bekannt, sagen die Forscher. Wie sie erklären, können die Tiere auf diese Weise die Energieversorgung lebenswichtiger Organe aufrechterhalten, deren Zellen besonders sensibel auf Sauerstoffmangel reagieren.

Rettungssystem für Herz- und Hirnzellen

Viele Säuger können Fruktose zwar prinzipiell verstoffwechseln – allerdings nur in ganz bestimmten Geweben. Normalerweise ist dies nur in Leber und Niere möglich. Nacktmulle können es jedoch im ganzen Körper, zeigten die Untersuchungen. Außerdem verfügen sie über ein Enzymsystem, das Fruktose in die Energieproduktion der Glykolyse einspeisen kann. Ein Schritt, der die Glykolyse normalerweise bei geringer Sauerstoffversorgung ausschaltet, wird dabei ausgespart.

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Die Forscher hoffen nun, dass sich das System der Nacktmulle eine Tages medizinisch nutzen lässt. Auf diese Weise könnte man Patienten vor den Folgen von Sauerstoffmangel bewahren, den Herzinfarkt oder Schlaganfall binnen Minuten anrichten können. Deshalb ist nun das nächste Ziel, Möglichkeiten zu finden, die Stoffwechsel-Veränderungen in menschlichen Zellen auszulösen.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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