EvolutionWarum Nacktmulle nie Krebs kriegen

Die Höhlen-Nager aus Ostafrika sind immun gegen Krebs. Das wusste man. Aber wie machen sie das? Hyaluronsäure ist das Geheimnis, sagen Forscher jetzt. von Jana Schlütter

Der Nacktmull ist inzwischen weltberühmt – für seine Hässlichkeit. Knapp 15 Zentimeter klein, fast kahl und mit unvorteilhaften Schaufelzähnen buddeln sich die schrumpligen Nager mit dem Namen Heterocephalus glaber normalerweise durch Ostafrikas Wüstenuntergrund.

Es sind die inneren Werte, die die Tiere für Forscher attraktiv machen. Denn Nacktmulle spüren kaum Schmerz. Verglichen mit Mäusen leben sie eine halbe Ewigkeit (etwa 30 Jahre). Und vor allem können sie anscheinend keinen Krebs entwickeln.

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Diese Widerstandsfähigkeit haben sie Unmengen an Hyaluronsäure zu verdanken, schreibt nun ein Team um Vera Gorbunova im Magazin Nature. Die Biologin forscht an der Universität von Rochester im US-Bundesstaat New York.

Hyaluronsäure – oder Hyaluronan – ist ein wichtiger Bestandteil des Gewebes zwischen den Zellen, der extrazellulären Matrix. Sie wird unter anderem als Faltenfüller und als Behandlung für verschlissene Gelenke beworben.

Nacktmull: Nahrung

Nacktmulle graben sich durch den trockenen Wüstenboden auf der ständigen Suche nach Futter. Die Nager trinken nicht und ernähren sich hauptsächlich von Knollen und Wurzeln, die sie im Erdreich finden. Die sind sehr fleischig und können die Größe von Fußbällen erreichen.

Ihre zellulosehaltige Nahrung ist schwer zu verdauen. In den Mägen der Nacktmulle tummeln sich zahlreiche Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen, die die Bestandteile aufbrechen. Die Nager fressen zudem ihre eigenen Exkremente, um keinerlei Nährstoffe zu vergeuden.

Quelle: Smithsonian Zoogoer u.a.

Körperbau

Heterocephalus glaber ist die einzige Mull-Spezies ohne Fell. Die halbtransparente Haut der Nacktmulle ist rosig und sehr faltig. Nützlich ist ihr Äußeres, um sich durch kleinste Löcher im Untergrund zu schlängeln. Nacktmulle können bis zu 15 Zentimeter groß werden und haben einen länglichen Schwanz.

Ihre großen Zähne sind ideale Schaufeln, um Tunnel zu graben. Weil sie ständig abnutzen wachsen sie ein Leben lang nach. Die vier Vorderzähne sind dem Mund vorgelagert. So schluckt der Nacktmull beim Graben keinen Staub. Seine Nagezähne kann er unabhängig voneinander bewegen und auseinanderspreizen.

Im Laufe der Jahrtausende, in denen die Nacktmulle unter der Erde lebten, sind ihre Augen verkümmert. Vermutlich können sie Helligkeit wahrnehmen.

Die Stoffwechselrate eines Nacktmulls ist sehr gering. In den Tunnelanlagen des Baus gibt es nur sehr wenig Sauerstoff, weshalb ihre Atmung darauf angepasst ist. Zudem haben die Nager keine Schweißdrüsen und benötigen keine schützende Fettschicht unter ihrer Haut. Im Wüstenuntergrund ist das sehr hilfreich, in ihren Höhlen herrschen Temperaturen von um die 30 Grad Celsius.

Wenn eines der Weibchen zur Königin aufsteigt, wächst sie, indem sich die Kluft zwischen Wirbel und Wirbelsäule weitet. Dies ist nötig, damit sie bis zu 27 Jungtiere austragen und trotzdem durch den Bau wuseln kann. Die Schwangerschaft dauert nur zehn bis elf Wochen. Pro Jahr bekommt die Königin vier- bis fünfmal Nachwuchs.

Quelle: Smithsonian Zoogoer u.a.

Sozialstaat

Nacktmulle leben ausschließlich in den Trockengebieten Ostafrikas in Somalia, Äthiopien und Kenia. Sie sind die einzige Säugetierart, die in Kolonien und Hierarchien wie Insekten leben.

An der Spitze des Nacktmullstaates, der aus 20 bis 300 Nagern bestehen kann, steht die Königin. Sie sucht sich rund drei männliche Nacktmulle aus, mit denen sie sich fortpflanzt.

Es gibt eine strikte Hierarchie im Matriarchat: Unter der Königin und ihrem Harem gibt es Soldaten, männliche und weibliche, die die Kolonie vor Feinden wie der Schnabelnasennatter (Rhamphiophis oxyrhynchus) und fremden Nacktmullen schützen. Anhand des Geruchs unterscheiden die Soldaten, ob es sich um Freund oder Feind handelt. Am unteren Ende des Nagerstaates sind die Arbeiter. Sie halten den Bau rein, kümmern sich um Königin und Nachwuchs, suchen Futter.

Die Kolonie ist hochinzestuös. Ihre Mitglieder sind derart eng miteinander verwandt, ihr genetischer Fingerabdruck ist fast identisch.

Chaos macht sich breit, wenn die Königin stirbt oder schwach wird. Weibchen, meist aus der Soldatenriege, erhöhen ihr Gewicht und kämpfen um den Thron. Die Auseinandersetzungen enden für manche Weibchen tödlich und können monatelang andauern.

Quelle: Smithsonian Zoogoer u.a.

Unterirdische Bauten

Ihre unterirdischen Behausungen sind dunkel und stickig, und Gänge können sich über eine Fläche von mehreren Fußballfeldern erstrecken. Zusammengenommen können die Tunnel viele Kilometer lang sein. Es gibt Räume für das Nest der Königin, für den Nachwuchs, zum Essen und für Ausscheidungen.

Um Tunnel zu graben, reihen sich Nacktmulle hintereinander auf. Der vorderste Nager schaufelt Erde nach hinten, der nächste drückt sie weiter bis der letzte den Staub an die Oberfläche manövriert. Hier entstehen kleine Sandhügel.

Die Sandgräber rennen oft mit geschlossenen Augen durch die Gänge. Tasthaare im Gesicht bis hin zum Schwanz leiten sie durch die Dunkelheit. Da sie nicht sehen können, wohin sie laufen, bewegen sie sich rückwärts ebenso rasch wie vorwärts.

Quelle: Smithsonian Zoogoer u.a.

Nacktmulle produzieren eine besondere Variante  dieser Säure – in Form von Molekülketten, die fünf Mal so lang sind wie die des Menschen oder der Maus. Sie bilden außerdem mehr Hyaluronan und bauen es nur sehr langsam ab. In der Haut, in den Nieren, im Herz und im Gehirn der Nacktmulle fanden die Forscher deshalb große Mengen des Stoffes.

Doch wozu? Hyaluronan reguliert einen Schutzmechanismus, den Gorbunova und ihre Kollegen schon 2009 bei Nacktmullen gefunden hatten: die "frühe Kontaktvermeidung" von Zellen. Sind Zellen zu dicht gepackt, hören sie auf, sich zu teilen. Das schützt im Allgemeinen gegen unkontrolliert wuchernden Krebs.

Hemmungslose Zellteilung? Nicht bei Nacktmullen

Die Nacktmulle treiben die "normale" Kontaktvermeidung aber auf die Spitze. Ihre schüchternen Zellen vermeiden nicht nur allzu enge Massenveranstaltungen. Sie teilen sich bereits dann nicht mehr, wenn sie von einer anderen Zelle nur gestreift werden. Wird eine Zelle künstlich dazu ermutigt, sich hemmungslos zu teilen, zerstört sie sich selbst.

In einer Serie von Experimenten konnten die Biologen nun nachweisen, dass Hyaluronan diese frühe Kontaktvermeidung der Zellen steuert. Solange genug davon da war, bekamen die Tiere keinen Krebs. Es reichte auch nicht, die Kommunikation zwischen dem Stoff und den Zellen zu stören. Nur Nacktmulle, die gar kein Hyaluronan bilden konnten oder die den Stoff sehr schnell abbauten, waren so anfällig für Krebs wie jedes andere Tier.

Der ungewöhnliche Nager könnte damit neue Perspektiven zur Krebsvorbeugung eröffnen, spekulieren die Forscher. Wie und wann, ist allerdings noch unklar. "Die Studie zeigt sehr elegant, dass man nicht nur auf Veränderungen in Tumorzellen starren sollte, sondern auch ihre Umgebung wichtig ist", sagt Hellmut Augustin vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Der Nacktmull bekam seine Gesundheit zufällig von der Evolution in die Wiege gelegt – vermutlich um möglichst flexibel zu sein. Schließlich müssen sich die Tiere im ewigen Dunkel durch sehr enge Gänge quetschen. 

Erschienen im Tagesspiegel

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Leserkommentare
  1. "Der Nacktmull bekam seine Gesundheit zufällig von der Evolution in die Wiege gelegt – vermutlich um möglichst flexibel zu sein."

    Das ist, als ob man sagen würde, die Lotto-Fee hat zufällig die 12, die 43 und die 18 gezogen, um Familie Meier aus Grevenbroich einen 3er zu bescheren.

    Ansonsten ein sehr guter Artikel, der den Sachverhalt anschaulich erklärt. Nur das Bild hätte kleiner sein dürfen.

    3 Leserempfehlungen
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    In der Diskussion mit "Evolutionsskeptikern" ist das Wort "Zufall" immer der Show-Stopper schlechthin. Ich bin da mittlerweile auc sehr sensibel".
    Möglicherweise wollte der Autor mit dieser Wortwahl aber nur aufzeigen, daß Art und Menge der Nacktmullschen Hyaluronsäure zunächst einen anderen Vorteil boten (um möglichst flexibel zu sein, was auch immer das heißen mag), und die Krebs-Resitenz kam dann, nunja, zufällig als kostenfreie Dreingabe dazu.
    Ist aber spekulativ, zugegebenermaßen.

    • _rhodo
    • 20. Juni 2013 18:23 Uhr

    weil sie kein ultimatives Ziel hat. Sie probiert einfach aus, was funktioniert, bleibt bestehen und das andere eben nicht.
    Der Satz ist trotzdem etwas unglücklich formuliert.

  2. Gegen Falten scheint Hyaluronsäure offensichtlich aber nicht zu helfen...

    10 Leserempfehlungen
  3. In der Diskussion mit "Evolutionsskeptikern" ist das Wort "Zufall" immer der Show-Stopper schlechthin. Ich bin da mittlerweile auc sehr sensibel".
    Möglicherweise wollte der Autor mit dieser Wortwahl aber nur aufzeigen, daß Art und Menge der Nacktmullschen Hyaluronsäure zunächst einen anderen Vorteil boten (um möglichst flexibel zu sein, was auch immer das heißen mag), und die Krebs-Resitenz kam dann, nunja, zufällig als kostenfreie Dreingabe dazu.
    Ist aber spekulativ, zugegebenermaßen.

    Eine Leserempfehlung
    Antwort auf "Evolution != Zufall"
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    Die Autorin schreibt schon reicht eindeutig von zufälliger Gesundheit. Damit kann in einem Artikel über Krebsresistenz eigentlich nur Krebsresistenz gemeint sein.

    Ich vermute ja, die letzten beiden Sätze ergeben sich aus einer unglücklichen Kürzung des Artikels.

  4. Die Autorin schreibt schon reicht eindeutig von zufälliger Gesundheit. Damit kann in einem Artikel über Krebsresistenz eigentlich nur Krebsresistenz gemeint sein.

    Ich vermute ja, die letzten beiden Sätze ergeben sich aus einer unglücklichen Kürzung des Artikels.

    2 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Das Unwort Zufall"
  5. ... im Gegenzug hierzu aber aussehen müßte wie ein Nacktmull, käme ich aber ganz schwer ins Grübeln ... ;-)

    5 Leserempfehlungen
    • _rhodo
    • 20. Juni 2013 18:23 Uhr

    weil sie kein ultimatives Ziel hat. Sie probiert einfach aus, was funktioniert, bleibt bestehen und das andere eben nicht.
    Der Satz ist trotzdem etwas unglücklich formuliert.

    3 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Evolution != Zufall"
    • MrWho
    • 20. Juni 2013 18:55 Uhr

    Es gibt auch bösartige invasiv wachsende Tumore.

    Das mit der "Kontaktaufnahme" zwischen Zellen ist zwar anschaulich, erklärt aber eben nur den Normalfall. Auch beim Menschen wird Zellwachstum u.a. durch die extrazelluläre Matrix beeinflusst.

    Das Problem bei Krebs ist aber doch, dass die normale Regulierung von Wachstum eben nicht funktioniert. Beim Nacktmull und seinen "kontaktmeidenden" Zellen (meinetwegen aufgrund von extrazellulärer Hyaluron-Konzentration) wäre das also, wenn bei einer Zelle und ihren Nachkommen dieses Kontaktmeidungsverhalten gestört wäre, z.B. Tumorsuppressorgene defekt sind oder die üblicherweise wachstumsbeschränkende Hyaluronsäure (bspw. Rezeptordefekte) keinen Einfluss mehr hat. Dann bekommen auch diese Tierchen Krebs.

    Erklärt ist also erstmal gar nichts. Außer dass bei einer anderen Art etwas anders funktioniert. Ich finde diese Art Forschung durchaus interessant, aber sie ist vorerst in etwa so übertragbar wie die nachwachsenden Schwänze von Amphibien oder die Überlebbarkeit von Kryokonservierung.

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  6. ... wünschenswert, aber wenn man dafür aussehen und leben muss wie ein Nacktmull ...

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    Nacktmulle sind doch außerdem noch recht schmerzunempfindlich und bilden Staaten die nur von einer Mutti... ähhh Königin beherrscht werden ;-)

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  • Schlagworte Krebs | Tier | Evolution | Gesundheit | Schmerz | Tagesspiegel
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