Mitochondrien-Mutationen lassen Männer kürzer leben

Die Lebenserwartung eines in Deutschland neugeboren Jungen liegt bei 77 Jahren und 6 Monaten - das zumindest meldete das Statistische Bundesamt im September 2011. Mädchen würden dagegen statistisch ein Alter von 82 Jahren und 7 Monaten erreichen. Dass Frauen im Schnitt länger leben als Männer, ist nicht nur beim Menschen so - auch bei vielen Tierarten gibt es diesen Unterschied.

Forscher vermuten, dass ein Grund dafür im Erbgut zu finden ist. Und zwar in einem Teil der DNA, die nicht im Zellkern liegt, sondern in den sogenannten Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen. Diese werden praktisch immer von der Mutter vererbt und nicht vom Vater, weil die Mitochondrien des Spermiums in einem Bereich sitzen, der bei der Befruchtung nur teilweise mit der Eizelle verschmilzt.

Weil das Mitochondrien-Erbgut also bis auf seltene Ausnahmen nur von Müttern an ihre Kinder weitergegeben wird, können sich dort Mutationen ansammeln, die für Männer schädlich sind - nicht aber für Frauen.

Um die These zu überprüfen, hat ein Forscherteam um Florencia Camus von der Monash University im australischen Melbourne das Mitochondriengenom von 13 Fruchtfliegenstämmen (Drosophila melanogaster) untersucht. "Wir haben zahlreiche Mutationen gefunden, die das Altern beschleunigten und die Lebensdauer verkürzten - aber nur bei den Männchen", schreiben die Forscher im Fachmagazin "Current Biology".

Die weiblichen Insekten trugen zwar die gleichen Mutationen, bei ihnen hatten sie jedoch keinerlei Effekt. Weitere Analysen zeigten, dass nicht wenige große Mutationen für diesen Effekt verantwortlich waren, sondern zahlreiche kleinere. Sie müssen sich im Laufe von mehr als tausend Generationen angesammelt haben, vermuten die Wissenschaftler.

Durch den Selektionsfilter gehüpft

"Alle Tiere und auch der Mensch besitzen Mitochondrien", erklärt Studienleiter Damian Dowling von der Monash University in Australien. Diese Kraftwerke der Zelle wandeln Nährstoffe in Energie um und liefern so den Treibstoff für alle Körperprozesse. Sie spielen aber auch für das Altern eine wichtige Rolle.

Normalerweise sorgt die Evolution dafür, dass ungünstige Genveränderungen mit der Zeit verschwinden - beispielsweise weil sie ein Tier krank machen und es sich dadurch nicht fortpflanzen kann. Als Folge werden die schädlichen Mutationen nicht oder seltener weitervererbt. Im Falle der jetzt entdeckten Veränderungen läuft es aber anders: Sie schränken nur die Lebensdauer der Männer ein, dem weiblichen Organismus entsteht dadurch kein Nachteil. "Diese Mutationen konnten daher quasi unbemerkt durch den Filter der natürlichen Selektion schlüpfen", erklärt Dowling.

Nach Ansicht der Wissenschaftler ist es naheliegend, dass sich ähnliche, nur beim männlichen Geschlecht wirkende Mutationen auch im Mitochondriengenom anderer Tiere angereichert haben. Sie könnten erklären, warum im Tierreich generell die Männchen meist schneller altern als die Weibchen. "Unsere Forschungen zeigen, dass die Mitochondrien Hotspots für Mutationen sind, die die männliche Gesundheit beeinflussen", sagt Dowling. Jetzt müsse man nach Mechanismen suchen, mit denen man die Effekte dieser schädlichen Genveränderungen aufheben könne.