Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leben ohne Altern

08.12.2015

Körperlicher Verfall durch Alterung ist nicht für alle Lebewesen unausweichlich, beweist ein einmaliges Langzeitexperiment am Süßwasserpolypen Hydra

Die bisherige Vorstellung, dass alle Lebewesen körperlich altern, ist falsch. Das belegten Forscher des Max-Planck-Instituts für demografische Forschung (MPIDR) in Rostock anhand des kleinen Süßwasserpolypen Hydra, für den sie in einem fast zehnjährigen Langzeitexperiment nachweisen konnten, dass seine Sterblichkeit dauerhaft extrem niedrig und konstant bleibt.


Der Süßwasserpolyp Hydra altert nicht

Foto: MPIDR

Für die meisten Arten wie den Menschen steigt die Wahrscheinlichkeit, in einem bestimmten Lebensjahr zu sterben, im Laufe des Lebens immer weiter an. Wissenschaftler verstehen dies als Messlatte des körperlichen Verfalls im Alter.

Für Hydra scheint die Evolution einen Weg gefunden zu haben, diesem Alters-Abbau zu entkommen. Die Forscher um den MPIDR-Direktor James Vaupel und Daniel Martínez (Pomona College, Claremont, California, USA) veröffentlichten ihre Ergebnisse nun im Fachjournal PNAS.

„Unsere Ergebnisse fordern die gängigen Theorien zur Evolution des Alterns heraus“, sagt MPIDR-Demograf Ralf Schaible. Gemäß diesen Theorien bauen alle mehrzelligen Lebewesen, die fähig sind sich fortzupflanzen, mit dem Alter körperlich ab. Demografen messen dies auf zwei Arten: Zum einen geht die Geburtenrate (Fertilität) nach einer Reproduktionsphase in jungem Erwachsenenalter stark zurück.

Außerdem beginnt mit der Geschlechtsreife das Sterberisiko deutlich zu steigen. Beim Menschen beträgt diese Wahrscheinlichkeit zu Sterben für hohe Lebensjahre bis zu 50 Prozent. Bei Hydra blieb sie konstant bei niedrigen 0,6 Prozent.

Menschen erleben diesen Wert nur als junge Erwachsene zwischen 20 und 30 Jahren. Gleichzeitig nahm die Fertilität der Hydra mit dem Alter nicht ab. Die Tiere pflanzten sich vielmehr immer weiter fort. In diesem Sinn blieben die Rostocker Polypen für immer jung.

Fast ewiges Leben im Rostocker Keller-Labor

In einem einzigartigen Langzeitexperiment schufen die MPIDR-Forscher den kaum zentimetergroßen Wassertierchen mit den mikroskopisch dünnen Tentakeln künstliche Bedingungen ohne natürliche Todesgefahren wie Fressfeinde. Seit fast zehn Jahre halten und versorgen sie rund 1.800 der Mini-Tierchen in einem Labor im Keller des Rostocker Instituts.

Jeder einzelne Polyp lebt in einer kleinen Glasschale getrennt von seinen Artgenossen in einem natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus in Temperatur-Schränken mit konstant 18 Grad. Dreimal pro Woche gibt es exakt dieselbe Ration an Nahrung.

Ein ganzes Team von Wissenschaftlern und Hilfskräften ist mit der Fütterung beschäftigt: Sie reichen jedem einzelnen Polypen winzige Krebstierchen mit hauchdünnen Pipetten direkt in die kaum sichtbaren Fangärmchen.

Seit die Forscher damit im März 2006 begannen, vermehren sich die Hydras asexuell, indem sie Ableger ausknospen. Alle Nachkommen werden umgesiedelt in eine eigene Glasschale und ebenfalls durchgefüttert.

Körperliche Selbst-Reparatur als Jungbrunnen

Auf über 3,9 Millionen Hydra-Beobachtungstage kamen die Wissenschaftler so bisher. Die natürlichen Sterbefälle ließen sich hingegen an einer Hand abzählen: Pro Jahr waren es durchschnittlich gerade mal fünf. Kam tatsächlich einmal ein Tierchen ums Leben, war es meistens ein Laborunfall: die Polypen blieben an den Deckeln ihrer Glasbehälter heften und vertrockneten, oder sie fielen auf den Boden. Aus den paar natürlichen Toden, die verblieben, berechneten Jutta Gampe, Maciej Dańko und ihre Kollegen die Sterblichkeit der Hydra.

Sie ist so niedrig, dass selbst mehrere Forscherleben nicht reichen würden, um das Ende einer Polypengeneration zu beobachten: Selbst nach 500 Jahren wären noch fünf Prozent eines Jahrganges am Leben. In zwei der zwölf untersuchten Hydra-Kohorten war das Sterberisiko sogar so verschwindend klein, dass es 3.000 Jahre dauern würde, bis nur noch fünf Prozent leben.

„Hydra schafft es anscheinend, ihren Körper jung zu halten, ohne wie andere Lebewesen Schäden und Mutationen anzuhäufen und dadurch letztlich zu vergreisen“, sagt der Rostocker Biodemograf Alexander Scheuerlein. Wahrscheinlich sei den Polypen eine besondere Strategie der Selbsterhaltung möglich, da ihre Körper und zellulären Prozesse recht einfach seien.

So schafft es Hydra, kaputte oder verloren gegangene Körperteile komplett zu ersetzen. Sie kann sich sogar aus einem fast komplett zerstörten Körper wieder voll regenerieren, da ihr Anteil von Stammzellen besonders hoch ist. Aus einer Stammzelle kann sich jederzeit ein beliebiges Körperteil entwickeln. Da sich innerhalb von höchstens vier Wochen alle Zellen des kleinen Hydra-Körpers komplett erneuern, kann der Polyp außerdem regelmäßig alle Zellen, die durch Mutationen genetisch verändert sind, abstoßen. Schäden sammeln sich so gar nicht erst an.

Über das MPIDR

Das Max-Planck-Institut für demografische Forschung (MPIDR) in Rostock untersucht die Struktur und Dynamik von Populationen: von politikrelevanten Themen des demografischen Wandels wie Alterung, Geburtenverhalten oder der Verteilung der Arbeitszeit über den Lebenslauf bis hin zu evolutionsbiologischen und medizinischen Aspekten der Alterung. Das MPIDR ist eine der größten demografischen Forschungseinrichtungen in Europa und zählt zu den internationalen Spitzeninstituten in dieser Disziplin. Es gehört zur Max-Planck-Gesellschaft, einer der weltweit renommiertesten Forschungsgemeinschaften.

Ansprechpartner

Ralf Schaible – MPIDR-Autor des Artikels (spricht Deutsch und Englisch)
TELEFON +49 381 2081 – 263
E-MAIL schaible@demogr.mpg.de

Alexander Scheuerlein – MPIDR-Autor des Artikels (spricht Deutsch und Englisch)
TELEFON +49 381 2081 – 212
E-MAIL scheuerlein@demogr.mpg.de

James Vaupel – MPIDR-Autor des Artikels (spricht Englisch)
TELEFON +49 381 2081 – 103
E-MAIL jwv@demogr.mpg.de

Silvia Leek – MPIDR Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
TELEFON +49 381 2081 – 143
E-MAIL presse @demogr.mpg.de

Diese Pressemitteilung und Fotos in hoher Auflösung finden Sie online unter
http://www.demogr.mpg.de/go/hydra_polyp

Original-Veröffentlichung:
Ralf Schaible, Alexander Scheuerlein, Maciej J. Dańko, Jutta Gampe, Daniel E. Martínez, James W. Vaupel, „Constant Mortality and Fertility over Age in Hydra“, PNAS,
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1521002112.

Weitere Informationen:

http://www.demogr.mpg.de

Silvia Leek | Max-Planck-Institut für demografische Forschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Diabetesforschung: Neuer Mechanismus zur Regulation des Insulin-Stoffwechsels gefunden
06.12.2016 | Universität Osnabrück

nachricht Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert
06.12.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften