Wie lange Eizellen leben, hängt von ihren internen Nahrungsvorräten ab: Sind diese verbraucht, leiten die Keimzellen einen Selbstzerstörungsmechanismus ein und sterben. Werden die Vorräte jedoch wieder aufgefüllt, bleibt das Todesprogramm blockiert und die Zellen leben weiter. Das haben amerikanische Forscher bei einer Untersuchung von Krallenfroscheiern gezeigt. Diese Abhängigkeit von den Energieressourcen erklärt nach Ansicht der Wissenschaftler auch, warum die Eizellen von Frauen im mittleren Alter absterben und warum Krankheiten oder Behandlungen, welche die Zellvorräte dezimieren, zur Unfruchtbarkeit führen.
Bei weiblichen Wirbeltieren bilden sich Eizellen hauptsächlich während der Entwicklung im Mutterleib, so dass sie während ihrer gesamten Lebenszeit von diesem einmal angelegten Vorrat abhängig sind. Die Keimzellen haben jedoch keine unbegrenzte Lebensdauer: Im Lauf des Lebens sterben immer mehr von ihnen ab, indem sie ein Selbstmordprogramm namens Apoptose einleiten ? mit der Folge, dass das Weibchen schließlich unfruchtbar wird. Ob es dabei jedoch einen festgelegten Zeitplan gibt und welche Signale die Selbstzerstörung der Eizellen auslösen, war bislang unklar.
Der entscheidende Faktor ist offenbar der Dotter, der Nahrungs- und Energiespeicher der Eizelle, haben Leta Nutt von der Duke-Universität in Durham und ihre Kollegen nun gezeigt. Im Gegensatz zu den meisten anderen Körperzellen werden Eizellen nicht vom Körper mit Energie und Nährstoffen versorgt, sondern müssen von ihren eigenen Vorräten leben. Nach den Ergebnissen der Forscher spielt dabei ein Zucker namens Glucose-6-Phosphat eine Schlüsselrolle: Hat die Zelle ihren Vorrat verbraucht, löst sich eine Blockade an einem so genannten Selbstmordenzym, das dann die Apoptose und damit den Untergang der Zelle einleitet.
Den gleichen Effekt erzielten die Forscher auch, indem sie die Verarbeitung des Zuckers innerhalb der Zelle blockierten. Verhindert werden kann diese Selbstzerstörung dagegen, wenn die Eizelle mit zusätzlichem Glucose-6-Phosphat versorgt wird, zeigten weitere Tests: In diesem Fall sorgt ein Stoffwechselprodukt des Zuckers dafür, dass sich das Selbstmordenzym weiterhin ruhig verhält und die Zelle weiterlebt.
Bei manchen Frauen verursacht ein übermäßiges Absterben von Eizellen Unfruchtbarkeit, berichten die Forscher. Ursache kann beispielsweise eine Chemotherapie sein, die bei den Keimzellen Apoptose auslöst und die Empfängnis dadurch erschwert oder sogar unmöglich machen. Die Wissenschaftler hoffen, auf der Basis ihrer Entdeckung eine Therapie entwickeln zu können, die diesen Frauen hilft. Bis dahin sei es jedoch noch ein sehr weiter Weg, da unter anderem auch noch der Einfluss von Hormonen und des Alterns der Zellen berücksichtigt werden müsse.
Leta Nutt ( Duke-Universität, Durham) et al.: Cell, Bd. 123, S. 89 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
