#Wie Fruchtbarkeit und Lebensdauer zusammenhängen

Manche Menschen verfügen in ihrem Erbgut über Genvarianten, die ihren Fortpflanzungserfolg erhöhen. Sie kriegen dadurch im Schnitt mehr Kinder, haben aber gleichzeitig eine kürzere Lebenserwartung als Menschen ohne diese Genmutationen, wie eine Studie nahelegt. Evolutionär gesehen könnte es sich dabei um ein genetisches Tauziehen handeln, berichten die Forscher. Warum diese Gene nur einen Kompromiss und nicht beides erlauben, ist aber erst in Ansätzen erforscht. Zudem könnte die Entdeckung nicht für alle Bevölkerungsgruppen gelten.

In der Natur setzen sich in der Regel solche Genmutationen durch, die für ihre Träger von Vorteil sind. Genvarianten, die dem Alterungsprozess von uns Menschen entgegenwirken und unsere Lebenserwartung erhöhen, stellen einen solchen Vorteil dar und sollten daher theoretisch langfristig von Generation zu Generation stärker weitergegeben werden als Gene, die das Gegenteil bewirken. Doch die Realität scheint dieses Prinzip zu widerlegen: Wie frühere Einzelfall-Studien zeigten, geben wir Menschen und auch Tiere überdurchschnittlich häufig Genvarianten weiter, die uns altern lassen und unsere Lebenserwartung senken. Allerdings nur dann, wenn diese Mutationen zugleich bewirken, dass wir in jungen Jahren viel Nachwuchs bekommen.

Die Wissenschaft bezeichnet dieses genetische Tauziehen um die gleichzeitigen Vor- und Nachteile derselben Genvarianten als „antagonistische Pleiotropie-Hypothese“, wobei die Kinderzahl scheinbar stärker wiegt als das Lebensalter. Evolutionär betrachtet könnte dies sinnvoll sein, weil es eine möglichst zahlreiche Weitergabe der eigenen Gene fördert – und damit die evolutionäre Fitness der Art. Ob die 1957 aufgestellte Theorie tatsächlich stimmt, ist jedoch auch unter Experten umstritten, weil sie bislang nicht eindeutig bewiesen werden konnte. Denn zu beiden Aspekten – vielen Kindern und einem langen Leben – tragen nicht nur ein Gen, sondern zahllose Genvarianten und Umweltfaktoren bei.

Genetisches Tauziehen zwischen Lebenserwartung und Fruchtbarkeit

Um der Lösung dieses Rätsels näher zu kommen, haben Erping Long von der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften (CAMS) und Jianzhi Zhang von der University of Michigan nun erstmals eine umfassende Analyse durchgeführt und Daten von rund 276.400 Menschen aus der britischen UK Biobank analysiert – einer der größten biomedizinischen Datensammlungen weltweit. Die beiden Forscher verglichen die Gensequenzen der Testpersonen mit der tatsächliche Lebenserwartung, der Kinderzahl und dem Alter bei der ersten und letzten Menstruation. Dabei berücksichtigten sie 583 Genvarianten, die für die Fortpflanzung wichtig sind. Daraus ermittelten sie statistische Kennzahlen, die einen Vergleich erleichtern.

Dabei zeigte sich: Männer und Frauen mit höheren Werten für Gene, die sie für eine erfolgreiche Fortpflanzung prädisponieren, hatten zugleich eine geringere Chance, 76 Jahre oder älter zu werden. Zudem nahmen diese Genvarianten zwischen 1940 und 1969 in der Studienpopulation zu, wie die Forscher berichten. Das legt nahe, dass die Gene für eine bessere Fortpflanzung tatsächlich über die Jahrzehnte weitervererbt wurden und sich evolutionär durchsetzten, obwohl sie mit einer kürzeren Lebenserwartung verbunden waren.

Zusammenhang ist komplexer

Damit könnten die Long und Zhang die umstrittene Theorie des genetischen Tauziehens bestätigt haben. „Die natürliche Selektion kümmert sich kaum darum, wie lange wir nach Abschluss der Fortpflanzung leben, da unsere biologische Fitness größtenteils durch das Ende der Fortpflanzung bestimmt wird“, erklärt Zhang. „Interessanterweise haben wir aber auch herausgefunden, dass die Geburt von zwei Kindern statistisch mit der längsten Lebensspanne einhergeht“, berichtet Zhang weiter. „Wer weniger oder mehr Kinder hat, verkürzt also seine Lebenserwartung.“ Das galt sowohl für Männer als auch für Frauen. Das Ergebnis, zu dem bereits frühere Studien kamen, legt nahe, dass der Zusammenhang zwischen Lebensalter und Kinderzahl nicht linear, sondern komplexer ist.

Darüber hinaus fanden die beiden Forscher in den Daten auch erste Hinweise darauf, wie diese Genvarianten in unserem Körper wirken. Demnach stehen einige der Mutationen, die für die Fortpflanzung förderlich sind, zugleich in Zusammenhang mit Haut- und Lungenkrebs, andere mit Arthrose oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Für viele weitere Varianten bleibt unklar, über welchen Mechanismus sie die Fortpflanzung und das Altern beeinflussen. Jedoch haben auffällig viele dieser Genvarianten mehr als eine Funktion und regulieren mehrere Gewebe oder andere Gene. Insgesamt beeinflussten 123 der 583 untersuchten Genvarianten nicht nur die Fortpflanzung, sondern auch das Altern – etwa fünf Mal mehr als durch reinen Zufall erwartbar wären, wie Long und Zhang berichten.

Lebensstil spielt größere Rolle als Gene

Die Ergebnisse spiegeln die Gene und Lebensgewohnheiten der britischen Bevölkerung wider, sind jedoch nicht unbedingt für andere Bevölkerungsgruppen gültig. Denn Fortpflanzungserfolg und Lebensdauer werden sowohl von Genen als auch von der Umwelt beeinflusst. „Man muss vorsichtig sein, wenn man unsere Ergebnisse überträgt, da andere Bevölkerungsgruppen unterschiedliche soziale und Umweltfaktoren sowie genetische Hintergründe haben“, sagen Long und Zhang. Studien mit Daten aus anderen Populationen müssen daher erst zeigen, ob die Erkenntnisse allgemein gültig sind – und wie relevant sie in der heutigen Zeit sind. Denn berücksichtig man, dass Verhütungsmittel und Abtreibungen die Fortpflanzung in den vergangenen Jahrzehnten massiv beeinflusst haben und dass der medizinische Fortschritte die Lebensdauer immer weiter erhöht, spielen die Gene heute eine vergleichsweise geringe Rolle, sagen die Forscher. Viel stärker wirkten sich Lebensstil und technische Möglichkeiten aus.

Quelle: Erping Long (Chinesische Akademie der Medizinischen Wissenschaften) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adh4990

© wissenschaft.de – Claudia Krapp