Heiße Hoden könnten das Geheimnis der Anti-Krebs-Gene von Elefanten bergen, legt eine neue Studie nahe

Eine heute veröffentlichte Studie in Trends in Ökologie und Evolution enthüllt einen faszinierenden Zusammenhang zwischen heißen Hoden und der Entwicklung wirksamer Antikrebsgene bei Elefanten.

Die von Professor Fritz Vollrath, dem Vorsitzenden von Save the Elephants, geleitete Forschung legt nahe, dass das Fehlen einer testikulären Abstammung bei Elefanten möglicherweise die Entwicklung mehrerer Antikrebsgene vorangetrieben hat, die ihre temperaturempfindliche Spermienproduktion schützen.

Diese neuartige Hypothese stellt einen spannenden Weg für Krebsforscher dar und bietet möglicherweise wertvolle Einblicke in das Verständnis der zellulären Reaktion auf DNA-Schäden beim Menschen.

Trotz ihrer Größe und einer höheren Anzahl somatischer Zellteilungen, die traditionell das Krebsrisiko erhöhen, widersetzen sich Elefanten den herkömmlichen Erwartungen. Dieses als Petos Paradox bekannte Phänomen wurde erstmals vom renommierten Oxford-Epidemiologen Richard Peto beobachtet, der feststellte, dass Elefanten und Wale überraschend resistent gegen die Entwicklung von Krebs zu sein scheinen.

Jüngste wissenschaftliche Fortschritte haben Aufschluss darüber gegeben, wie wichtig Elefanten für die Lösung dieses faszinierenden Rätsels zur Krebsbekämpfung sind. Entscheidend ist die Verbindung zwischen einem genetischen Marker, dem TP53-Gen, und seinem Proteinprodukt p53. P53 identifiziert und neutralisiert beschädigte DNA bei Zellteilungen und verhindert so die Ausbreitung von Mutationen.

Bemerkenswerterweise zeichnen sich Elefanten dadurch aus, dass sie 20 Kopien des TP53-Gens besitzen, während alle anderen bekannten Tiere, einschließlich des Menschen, nur eine einzige Kopie besitzen. Das wirft die Frage auf: Warum haben Elefanten diesen scheinbar magischen Abwehrmechanismus gegen Krebs entwickelt, während andere Arten dies nicht getan haben?

Die Studie hebt hervor, dass die Selektion auf somatischen Zellen, aus denen Körper, Organe und Gewebe bestehen, aufgrund der komplizierten Mischung aus gesunden und potenziell schädlichen Zellen relativ schwach und langsam ist. Darüber hinaus verläuft die Evolution tendenziell schrittweise und beschränkt sich auf Entwicklungen im höheren Alter, nachdem die meisten Nachkommen gezeugt wurden. Im Gegensatz dazu ist die Selektion auf Keimzellen wie Spermien und Eizellen wesentlich stärker und schneller, da sie sich direkt auf das Überleben jeder einzelnen Zelle auswirkt.

Dies bringt uns zum faszinierenden Thema der Hodentemperatur. Bei Säugetieren ist die Produktion gesunder Spermien darauf angewiesen, dass die Hoden mehrere Grad kühler als die Körpertemperatur sind. Folglich spielt das Absinken der Hoden in den Hodensack eine entscheidende Rolle bei der Kühlung der Hoden, wenn die Reife näher rückt. Elefanten fehlen jedoch die für diesen Abstieg verantwortlichen Gene, was dazu führt, dass ihre Hoden auch bei ausgewachsenen Bullen im Körper verbleiben und diese erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind.

Angesichts der inhärenten Anfälligkeit von Elefanten gegenüber klimatischen Herausforderungen aufgrund ihrer Masse, ihres ungünstigen Oberflächenverhältnisses, ihrer dicken Haut und der Wärmeaustauschmechanismen, die auf der Durchblutung der Ohrenklappen basieren, können ihre Körpertemperaturen auf Werte ansteigen, die sich nachteilig auf den Stoffwechsel von Säugetieren und die Gesundheit auswirken Spermienproduktion.

Unter dem in dieser Studie vorgestellten Paradigma hätte sich die Proliferation von TP53-Genen nicht in erster Linie zur Bekämpfung von Krebs entwickelt, sondern vielmehr dazu, die DNA-Stabilisierung in den Spermatogonien zu unterstützen, die Produktion robuster Spermatozoen sicherzustellen und die Keimbahn zu schützen. Dennoch bietet diese Diversifizierung der p53-Proteine ​​auch Schutzvorteile gegen DNA-Schäden und Mutationen in somatischen Zelllinien und bietet somit zusätzliche Kollateralvorteile im Zusammenhang mit Krebs und Alterung, einem Bereich, in dem p53 bekanntermaßen eine herausragende Rolle spielt.

Professor Vollrath kommentiert die Forschung wie folgt: „Elefanten bieten uns ein einzigartiges System, um die Entwicklung eines robusten Abwehrmechanismus gegen DNA-Schäden zu untersuchen und die komplizierten Details des p53-Komplexes in unserem eigenen Kampf gegen Krebs und Krankheiten wie das Altern zu erforschen.“ Neue Erkenntnisse auf diesem Gebiet sind immer wichtig, aber gerade jetzt, wo Überhitzung auch für uns Menschen immer mehr zum Thema wird.“