Affen auf Diät

Eine Langzeitstudie an der University of Wisconsin-Madison will herausfinden, ob eine stark kalorienreduzierte Diät zu weniger altersbedingten Krankheiten führen kann. Die Testobjekte sind allerdings keine Menschen, sondern Rhesusaffen - doch deren Eigenschaften machen die Studie deutlich leichter übertragbar, als bisherige Untersuchungen mit Mäusen.

Wissenschaftler wissen bereits seit Jahrzehnten, dass eine Diät mit 30 Prozent weniger Kalorienzufuhr die Lebensdauer von Nagern um 10 bis 20 Prozent verlängern kann. Gleichzeitig verringert sich die Krebsgefahr und die Leistungsfähigkeit des Gehirns bleibt länger erhalten. Ähnliche Effekte konnten bereits in niederen Organismen festgestellt werden - beispielsweise Hefen und Fruchtfliegen. Bei Primaten wartete man bislang aber noch auf den Beweis.

Am Wisconsin National Primate Research Center der University of Wisconsin-Madison wird nun bereits seit 18 Jahren eine Gruppe von insgesamt 76 Rhesusaffen studiert, bei der die Hälfte einer kalorienreduzierten Diät ausgesetzt ist. Ziel der Arbeit: Die Forscher wollen bestimmen, ob eine solche Diät die gleichen Gesundheitsvorteile hat wie bei anderen Tieren. Die Studie wird wohl noch mindestens ein weiteres Jahrzehnt laufen, weil die Affen gerade erst ein hohes Alter erreichen. Rhesusaffen leben in Gefangenschaft ungefähr 25 Jahre - so alt sind die meisten Tiere bei der Untersuchung im Durchschnitt inzwischen. Würde ein Rhesusaffe 40, entspräche das ungefähr 120 Jahren beim Menschen - das mögliche Maximum an Lebenszeit.

Richard Weindruch, Medizinprofessor an der University of Wisconsin und Leiter der Studie, hält es bislang noch für verfrüht, Aussagen über die lebensverlängernde Wirkung der Kalorienreduktion bei den Rhesusaffen zu treffen. Allerdings gäbe es gewichtige Indikatoren dafür, dass sie den Ausbruch von Diabetes bei den Primaten verhindere - eine der Haupttodesursachen bei Rhesusaffen in Gefangenschaft.

Vorläufige Ergebnisse zeigten außerdem, dass durch die Diät ein Verlust an Muskelmasse, die Erkrankung Arthritis sowie Unregelmäßigkeiten im Zyklus von Weibchen verhindert würden - alles Zeichen des Alterns beim Rhesusaffen. "In den nächsten 10 Jahren werden sich die Unterschiede herausbilden, die mit dem Überleben zu tun haben ", meint Ricki Colman, die als Wissenschaftlerin an der Studie beteiligt ist. Auch bei den bisher verstorbenen Primaten zeigt sich bei der kalorienreduziert ernährten Gruppe ein kleiner statistischer Vorteil: Dort starben fünf Affen an altersbedingten Erkrankungen wie Krebs und Diabetes, während es bei der normal ernährten Gruppe immerhin 8 waren.

Mit dem Eintritt der Affen ins hohe Alter beginnen die Forscher nun, ein Gen-Profiling auf Veränderungen vorzunehmen - ein erster Schritt, um die molekularen Mechanismen zu verstehen, die die Kalorienreduktion zur Folge hat. Außerdem werden die Affen einer Kernspintomografie sowie Hirntests unterzogen, um zu prüfen, ob die Diät sich positiv auf die Erhaltung von Gedächtnis und Lernfähigkeit auswirkt.

Doch selbst wenn eine 30-prozentige Kalorienreduktion tatsächlich die menschliche Lebensdauer erhöhen würde, sei es wenig wahrscheinlich, dass die meisten Menschen sich tatsächlich daran halten könnten, meint Colman. (Mitglieder der "Calorie Restriction Society", die dies an sich selbst prüfen, sprechen allerdings von gesundheitlichen Vorteilen.) Den University of Wisconsin-Forschern Colman und Weindruch geht es vor allem darum, die Auswirkungen der Kalorienreduktion auf den Stoffwechsel sowie die Gene zu untersuchen.

Und dennoch ist die Rhesusaffen-Studie nah am Menschen angelegt. Um sie so vergleichbar wie möglich zu machen, bekommen die Affen eine medizinische Versorgung ähnlich der des Menschen. Affen mit Diabetes erhalten Insulin, sie bekommen Besuch vom Zahnarzt und weibliche Affen, die unter einer schmerzhaften Wucherung der Gebärmutterschleimhaut leiden, die auch beim Menschen häufig vorkommt, werden operiert. Die einzige mit der Wisconsin-Studie vergleichbare Untersuchung am US-National Institute on Aging setzt zwar mit 120 teilnehmenden Affen auf mehr Tiere und läuft zwei Jahre länger als die Untersuchung in Wisconsin, doch werden die Tiere dort nicht wie Menschen ärztlich behandelt. Zudem setzte dort die Kalorienreduktion wesentlich früher ein - teilweise direkt nach der Entwöhnung des Säuglings, was laut Colman das Wachstum beeinträchtigen kann.

In Wisconsin verwendet man hingegen für den Menschen geeignete medizinische Geräte, darunter den erwähnten Kernspintomografen für die Untersuchung des Gehirns. Jeder Affe wird dabei in einer Fünfjahresperiode zweimal gescannt, um Unterschiede festzustellen. Da die Auswirkungen der Kalorienreduktion recht generell zu sein scheinen, gäbe es keinen Grund, dass sie nicht für das Gehirn genauso gut wie für andere Organe seien, meint Sterling Johnson, Medizin-Dozent an der University of Wisconsin. Normalerweise verkleinert sich das Gehirnvolumen im Alter leicht.

Wenn die Affen sterben, entnehmen die Forscher Proben ihres Hirngewebes, um sie in späteren Studien zum Thema hinsichtlich der genetischen Veränderungen überprüfen zu können. Werden Mäuse älter, kommen Gene stärker zum Zug, die mit Entzündungen und dem Tod von Hirnzellen zu tun haben. Stoffwechsel-Gene sind hingegen weniger aktiv. Untersuchungen an Mäusen in Weindruchs Labor konnten demonstrieren, dass eine Diät diese altersbedingten Veränderungen um bis zu 70 Prozent reduzierte.

2001, als die Affen im mittleren Alter waren, publizierte der Forscher eine Studie, laut der sich Unterschiede im Genausdruck zwischen den unter Diät stehenden Affen und der Kontrollgruppe ergaben. Allerdings betraf dies nicht den Bereich der Veränderungen bei altersrelevanten Genen - hier gab es keine Unterschiede. Weindruch erwartet jedoch ein anderes Ergebnis im nächsten Testlauf, nachdem die Affen nun wirklich alt sind. Zudem existieren inzwischen Verfahren zur speziellen Untersuchung von Rhesusaffen-Genen - bei der letzten Untersuchung müssten noch Genchips verwendet werden, die auf den Menschen abgestimmt waren.

Egal welche Mechanismen bei der Kalorienreduktion genau wirken, "hier passiert etwas, das den Alterungsprozess deutlich beeinflusst", meint Joseph Kemnitz, Direktor des Wisconsin Primate Research Center. Mit den zu gewinnenden Erkenntnissen ließe sich womöglich eines Tages die Sicherung der Lebensqualität des Menschen bis ins hohe Alter garantieren.

Übersetzung: Ben Schwan. (nbo)