Forscher haben herausgefunden, dass Keimzellen, die sich zu Eizellen und Spermien entwickeln, geschlechtsabhängige Unterschiede in der Lebensspanne von Wirbeltieren bewirken. Weibliche und männliche Keimzellen erhöhen bzw. verringern die Lebensspanne. Diese Effekte werden bei weiblichen Tieren durch Östrogen und Wachstumsfaktor-Hormone und bei männlichen Tieren durch Vitamin D gesteuert. Eine Vitamin-D-Supplementierung verlängert die Lebensspanne sowohl bei Männchen als auch bei Weibchen. Diese Ergebnisse verdeutlichen den Zusammenhang zwischen Fortpflanzung und Alterung und zeigen, dass Vitamin D die Langlebigkeit von Wirbeltieren verbessern kann.
Geschlechtsabhängige Unterschiede in der Lebenserwartung
Frauen leben länger als Männer. Das gilt nicht nur für den Menschen, sondern auch für eine Vielzahl anderer Tiere. Biologen haben die Theorie aufgestellt, dass die unterschiedliche Lebenserwartung der Geschlechter zum Teil mit der Fortpflanzung zusammenhängen könnte, aber wie? In einer in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie haben Forscher der Universität Osaka erstmals entdeckt, dass Keimzellen, also jene Zellen, aus denen sich bei Weibchen die Eizellen und bei Männchen die Spermien entwickeln, bei Wirbeltieren für geschlechtsabhängige Unterschiede in der Lebenserwartung verantwortlich sind. Die Forscher untersuchten den Alterungsprozess beim Türkisen Killifisch, einem kleinen, schnell wachsenden Süßwasserfisch mit einer Lebenserwartung von nur wenigen Monaten. Wie beim Menschen leben auch beim Killifisch die Weibchen länger als die Männchen. Als die Forscher jedoch die Keimzellen aus diesen Fischen entfernten, stellten sie fest, dass Männchen und Weibchen eine ähnliche Lebenserwartung hatten.
Nach der Entfernung der Keimzellen lebten männliche Killifische länger als gewöhnlich, während die Lebensspanne der Weibchen kürzer wurde. Die Forscher wollten verstehen, wie sich Keimzellen so unterschiedlich auf Männchen und Weibchen auswirken können. Der nächster Schritt bestand darin, die dafür verantwortlichen Faktoren zu untersuchen. Das Team fand heraus, dass die hormonelle Signalgebung bei Weibchen ganz anders war als bei Männchen. Weibliche Killifische ohne Keimzellen hatten deutlich weniger Östrogensignale, die die Lebensspanne verkürzen können, indem sie das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen. Die Weibchen wiesen auch deutlich mehr Wachstumsfaktor-Signale auf (insulinähnlicher Wachstumsfaktor 1). Dies führte dazu, dass die Weibchen größer wurden, während gleichzeitig Signale im Körper unterdrückt wurden, die für die Erhaltung der Gesundheit und die Verlangsamung des Alterungsprozesses wichtig sind.
Vitamin D kann die Langlebigkeit verbessern
Im Gegensatz dazu wiesen die männlichen Killifische ohne Keimzellen eine bessere Gesundheit der Muskeln, der Haut und der Knochen auf. Interessanterweise wiesen diese Fische erhöhte Mengen einer Substanz auf, die Vitamin D aktiviert, sowie Hinweise auf Vitamin-D-Signale in ihren Muskeln und ihrer Haut. Vitamin D kann auch als Hormon betrachtet werden; es ist zwar dafür bekannt, dass es die Knochen stark und gesund hält, scheint aber auch weitergehende positive Auswirkungen auf den gesamten Körper zu haben. Die Ergebnisse des Teams wiesen auf die Möglichkeit hin, dass Vitamin D die Langlebigkeit verbessern kann, was sie dazu veranlasste, zu testen, ob eine Vitamin-D-Ergänzung die Lebensspanne der Fische verlängern könnte. Als die Forscher aktives Vitamin D verabreichten, stellten sie fest, dass sich die Lebensdauer sowohl der Männchen als auch der Weibchen deutlich verlängerte, was darauf hindeutet, dass die Vitamin-D-Signalisierung im gesamten Körper positive Auswirkungen auf die Gesundheit hat. Diese Arbeit deutet darauf hin, dass die Vitamin-D-Signalübertragung die Langlebigkeit anderer Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, beeinflussen könnte.
Die Entdeckung, dass Keimzellen die Langlebigkeit von Männern und Frauen auf gegensätzliche Weise beeinflussen, ist ein wichtiger Anhaltspunkt, um die mysteriösen Wechselwirkungen zwischen Fortpflanzung, Alterung und Lebensspanne zu entschlüsseln. Es ist unklar, wie genau Vitamin D in dieses Puzzle passt, aber es könnte Teil künftiger Strategien zur Verlängerung einer gesunden Lebensspanne sein.