Genetische Stabilität: Schlüssel zur Langlebigkeit des Grönlandhais

Der Grönlandhai, Somniosus microcephalus, gilt als das langlebigste Wirbeltier der Welt, mit einer geschätzten Lebensspanne, die 400 Jahre überschreiten kann. Diese marinen Giganten leben in den eisigen Tiefen des Nordatlantiks und des Arktischen Ozeans, teilweise bis zu 2000 Meter tief. Lange Zeit wurde angenommen, dass ihr Sehvermögen aufgrund der extremen Lichtverhältnisse und der Präsenz von Augenparasiten stark beeinträchtigt sei. Eine bahnbrechende Untersuchung, deren Ergebnisse Ende 2025 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurden, hat diese Annahmen revidiert und tiefere Einblicke in die zelluläre Altersresistenz dieses Hais gewährt.

Die Forschung, durchgeführt von einem internationalen Konsortium, zu dem Wissenschaftler der University of California, Irvine, gehörten, nutzte fortschrittliche genomische und histologische Methoden an Proben, die in der Nähe der Disko-Insel in Grönland gewonnen wurden. Die Analyse des visuellen Systems offenbarte eine bemerkenswerte zelluläre Stabilität, die dem Alterungsprozess trotzt. Das gesamte visuelle System ist hochspezialisiert auf die Dunkelheit ausgerichtet und setzt fast ausschließlich auf Stäbchenzellen in der Netzhaut, um minimale Lichtmengen maximal zu verwerten. Histologische Untersuchungen von Netzhautgewebe bei über hundertjährigen Exemplaren zeigten keinerlei Anzeichen von Degeneration in den retinalen Schichten, was auf einen biologisch verlangsamten oder gestoppten Alterungsprozess in diesem lichtempfindlichen Gewebe hindeutet.

Der Mechanismus hinter dieser Gewebestabilität liegt in der genetischen Ausstattung des Hais. Die Studie identifizierte eine hochregulierte Expression von Genen für die DNA-Reparatur, insbesondere die Gene ercc1 und ercc4. Diese kodieren für Untereinheiten des ERCC1-XPF-Nukleasom-Enzymkomplexes, welcher essenziell für die Reparatur von DNA-Schäden und die Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität ist. Die hohe Aktivität dieses Reparaturmechanismus beseitigt effektiv genetische Schäden, die sich im Laufe der Zeit ansammeln. Zusätzlich sind die Zellmembranen der Netzhaut reich an sehr langkettigen Fettsäuren, was die Flexibilität der Zellen auch bei extrem kalten Wassertemperaturen aufrechterhält und die Funktion des lichtempfindlichen Rhodopsins optimiert.

Die Wissenschaftler widmeten sich auch der Entkräftung des Mythos, der den Ruderfußkrebs Ommatokoita elongata als primäre Ursache der Blindheit ansieht. Dieser Parasit, der sich bevorzugt an der Hornhaut von Grönlandhaien und Pazifischen Schlafhaien festsetzt und 1827 von Robert Edmond Grant beschrieben wurde, wurde lange verdächtigt, die Sicht zu blockieren. Die Forschung ergab jedoch, dass 66 % bis 100 % des blauen Lichts die darunterliegende Netzhaut noch erreichen können, was bedeutet, dass die Lichtwahrnehmung nicht fundamental unterbunden wird. Die Fähigkeit des Hais, trotz des Parasiten in der Tiefsee zu navigieren, wird auch seinem außergewöhnlich gut entwickelten Geruchssinn zugeschrieben.

Die Erkenntnisse zur zellulären Altersresistenz der Netzhautzellen des Grönlandhais eröffnen vielversprechende Perspektiven für die biomedizinische Forschung. Das Verständnis der Mechanismen, die diese Zellen schützen, könnte direkte Implikationen für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien gegen altersbedingte menschliche Augenerkrankungen haben. Insbesondere könnten Forschungsergebnisse zur Verlangsamung der zellulären Seneszenz bei Genen wie ercc1 und ercc4 – die bei Menschen mit Erkrankungen wie Xeroderma Pigmentosum oder Fanconi-Anämie beeinträchtigt sind – neue Wege bei der Behandlung von Glaukom und altersbedingter Makuladegeneration aufzeigen. Die Entschlüsselung des riesigen Genoms des Grönlandhais, das mit 6,45 Milliarden Basenpaaren doppelt so lang ist wie das menschliche, liefert zudem tiefe Einblicke in die Evolution der Langlebigkeit.