Forscher untersuchen Krebsanfälligkeit bei Vögeln

In einer der umfangreichsten Studien zur Krebsanfälligkeit verschiedener Vogelarten beschreiben Forscher der Arizona State University eine faszinierende Beziehung zwischen Reproduktionsrate und Krebsanfälligkeit.

Die von einem internationalen Wissenschaftlerteam durchgeführte Forschung analysierte Daten von mehr als 5.700 Vogelnekropsien von 108 Arten. Sie fanden heraus, dass Vögel, die mehr Eier pro Gelege legen, häufiger an Krebs erkranken. Die Ergebnisse werfen neues Licht auf die evolutionären Kompromisse zwischen Fortpflanzung und Überleben bei Vögeln und haben Auswirkungen auf Gesundheit und Krankheit im gesamten Lebensbaum.

Indem sie untersuchen, wie sich unterschiedliche Energieverteilungsstrategien auf die Krebsentstehung bei Vögeln auswirken, gewinnen Forscher Einblicke in relevante Mechanismen für die Erforschung menschlicher Krebserkrankungen. Dieses Verständnis könnte zu neuen Strategien zur Vorbeugung und Behandlung von Krebs führen und die Zusammenhänge zwischen biologischer Forschung über verschiedene Arten hinweg verdeutlichen.

„Vögel sind aus vielen Gründen außergewöhnlich, aber einer davon ist die Tatsache, dass Vögel weniger Krebs bekommen als Säugetiere, und wir wissen nicht, warum“, sagt Carlo Maley, der korrespondierende Autor der neuen Studie. „Wir möchten verstehen, wie Vögel Krebs vermeiden und sehen, ob wir das nutzen können, um Krebs bei Menschen vorzubeugen.“

Maley leitet das Arizona Cancer and Evolution Center, ist Forscher am Biodesign Center for Biocomputing, Security and Society und Professor an der School of Life Sciences der ASU.

Die Ergebnisse der Gruppe erscheinen in Evolution, Medizin und öffentliche Gesundheit.

Die Studie wurde von einem interdisziplinären Forscherteam der Arizona State University, der University of California Santa Barbara, der North Carolina State University und mehrerer europäischer Universitäten durchgeführt. Das Team vereinte Expertise in Evolutionsbiologie, Veterinärmedizin und Krebsforschung.

Kooperation und Krebs

Während Krebs für fast alle mehrzelligen Organismen eine allgegenwärtige Gefahr darstellt, sind die Anfälligkeit und die Risikofaktoren für Krebs bei Vögeln noch nicht so umfassend erforscht wie bei Säugetieren. Vögel und alle anderen Organismen verfügen nur über begrenzte Energiereserven, die sie für verschiedene Funktionen einsetzen können. Wenn mehr Energie für die Fortpflanzung aufgewendet wird, steht weniger für die Erhaltung der Gesundheit des Körpers zur Verfügung, was möglicherweise zu einem höheren Risiko für Krankheiten, einschließlich Krebs, führt.

Die Lebensgeschichtentheorie ist ein Teilgebiet der Evolutionsökologie, das untersucht, wie evolutionäre Zwänge die Kompromisse zwischen verschiedenen Lebensfunktionen beeinflussen. Bei Vögeln haben Arten, die sich hoch reproduzieren und viel in die Aufzucht von Nachkommen investieren, weniger Energie für die DNA-Reparatur zur Verfügung, was sie anfälliger für Krebs macht. Dasselbe könnte auch für Säugetiere gelten. wie die Autoren bereits gezeigt haben.

Solche Studien helfen auch zu erklären, warum manche langlebigen Arten – die weniger Nachkommen haben und mehr in ihre Erhaltung und Langlebigkeit investieren – möglicherweise eine geringere Krebsrate aufweisen. Arten mit hoher Reproduktionsrate und kürzerer Lebensdauer hingegen geben der Reproduktion möglicherweise Vorrang vor Langlebigkeit und Erhaltung, was ihre Anfälligkeit für Krebs erhöht.

„Es ist interessant, dass je nach dem Fortpflanzungsmerkmal, auf das wir uns konzentrieren, der Kompromiss zwischen Fortpflanzung und körperlicher Erhaltung nicht immer klar ist“, sagt Co-Erstautorin Stefania Kapsetaki. „So bedeutet beispielsweise eine Investition in ein Merkmal, das mit erhöhter Fortpflanzung verbunden ist, nicht immer weniger Investition in ein Merkmal, das mit körperlicher Erhaltung verbunden ist. Es ist wichtig zu bedenken, dass die Muster der Vogelkrebsprävalenz von mehreren interagierenden Komponenten beeinflusst werden, von denen einige bekannt und andere noch zu entdecken sind.“

Die Studie fand entgegen den Erwartungen keinen signifikanten Zusammenhang zwischen Körpergröße oder Lebensspanne und Krebsrisiko bei Vögeln. Diese Ergebnisse unterstreichen ein biologisches Phänomen namens „Petos Paradoxon“, bei dem größere, langlebigere Tiere manchmal eine geringere Krebsrate aufweisen, obwohl sie mehr Zellen haben, die potenziell krebsartig werden könnten.

In früheren Studien untersuchten Maley und seine Kollegen, wie große Säugetiere, darunter Wale und Elefantenhaben ausgefeilte Strategien zur Krebsunterdrückung entwickelt, die möglicherweise Hinweise für den Kampf gegen Krebs beim Menschen enthalten.

Die aktuelle Studie ergab, dass Vögel mit größeren Gelegen (mehr Eier pro Brut) deutlich häufiger an bösartigen Krebserkrankungen erkrankten. Dies deutet auf einen möglichen Kompromiss zwischen Fortpflanzung und Krebsabwehrmechanismen hin. Andere Faktoren wie Brutdauer, körperliche Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen und das Geschlecht des Vogels waren nicht signifikant mit der Krebshäufigkeit verbunden.

Kosten der Reproduktion

Die Ergebnisse ergänzen eine wachsende Zahl von Beweisen, die Investitionen in die Fortpflanzung mit dem Krankheitsrisiko bei Tieren in Zusammenhang bringen. Die Forscher verwendeten fortschrittliche statistische Techniken, um die evolutionären Beziehungen zwischen verschiedenen Vogelarten zu erklären, und konnten so Muster identifizieren, die wahrscheinlich eher durch natürliche Selektion als durch Zufall entstanden sind. Dies deutet darauf hin, dass es für verschiedene ökologische Nischen optimale Krebsabwehrniveaus geben könnte, die sich aufgrund von Umweltveränderungen gelegentlich verschieben können.

Die Daten zur Krebsanfälligkeit stammen aus Autopsien, die über einen Zeitraum von 25 Jahren an 25 verschiedenen zoologischen Einrichtungen durchgeführt wurden, und die Informationen zur Lebensgeschichte wurden aus vorhandenen wissenschaftlichen Datenbanken zur Vogelbiologie zusammengestellt. Die Forscher betonten, dass ihre Ergebnisse auf Vögeln beruhen, die in menschlicher Obhut leben und sich in mancher Hinsicht von wilden Populationen unterscheiden können.

Wege für zukünftige Forschung

Die Studie wirft neue Fragen für künftige Untersuchungen auf: Welche molekularen Mechanismen liegen der Beziehung zwischen Gelegegröße und Krebsrisiko zugrunde? Wie beeinflussen ökologische Faktoren die Krebsanfälligkeit von Wildvogelpopulationen? Und wie beugen Vogelarten mit extrem niedriger Krebsrate Krebs vor?

Die Erkenntnisse könnten Auswirkungen auf die Pflege und den Schutz von Vogelarten haben.

Zoos und Wildtierzentren müssen bei Arten mit größeren Gelegegrößen möglicherweise genauere Krebsvorsorgeuntersuchungen durchführen. Darüber hinaus können Artenschutzbemühungen für gefährdete Vogelarten davon profitieren, das Krebsrisiko als Teil des allgemeinen Populationsgesundheitsmanagements zu berücksichtigen.

Die Forschung zeigt, wie wertvoll es ist, evolutionäres Denken auf die Krebsbiologie anzuwenden. Indem sie untersuchen, wie verschiedene Arten mit dem Krebsrisiko umgehen, können Forscher neue Strategien für Prävention und Behandlung entdecken, die sowohl der Human- als auch der Veterinärmedizin zugute kommen könnten.