Fruchtfliegen leben länger, wenn die Maggots mit weniger Protein aufgezogen werden. )

Wissenschaftler haben Jahrzehnte damit verbracht, zu erklären, warum Tiere, die als Babys weniger Protein erhalten, dazu neigen, länger zu leben. Ein Team in Japan glaubt nun, die fehlende Verbindung gefunden zu haben: ein Protein, das eine Aufzeichnung davon speichert, was eine Fliege als Larve gefressen hat, und die Lebensdauer dieser Fliege prägt.

Der Befund stammt aus einer in Nature veröffentlichten Studie, die von Fumiaki Obata, einem Biologen am RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research in Kobe, Japan, geleitet wurde. Das Team zeigte, dass Fruchtfliegen, die als Larven eine Low-Protein-Diät erhielten, im Erwachsenenalter länger lebten, selbst nachdem sie wieder normale Nahrung zu sich genommen hatten. Der Haken? Die Rückführung der Bausteine des Proteins in ihre Larvenfutter löschte den Lebensverlängerungseffekt vollständig aus.

Maden auf einer Low-Protein-Diät

Obata und seine Kollegen fütterten Laborfruchtfliegen mit einer Mischung aus Hefe und Zucker, wobei Hefe als ihre Hauptproteinquelle diente. Die Forscher reduzierten dann die Hefekonzentration von acht Prozent auf ein oder zwei Prozent, etwa zur Hälfte der Larvenphase. Nachdem die Fliegen aus ihrer Puppe als Erwachsene hervorgekommen waren, kehrten sie zur Standardfutter zurück.

Die Ergebnisse waren verblüffend. Sowohl männliche als auch weibliche Fliegen, die als Larven weniger Protein aßen, lebten länger als ihre gut ernährten Geschwister. Der Preis war jedoch real: die Fliegen waren blasser, leichter und wogen manchmal 28 Prozent weniger. Weibchen legten auch weniger Eier.

„Fortpflanzung und Lebensdauer stehen immer in einem Kompromissverhältnis“, sagt Obata.

Ein Gedächtnis, das Bestand hat

Der Kompromiss war nicht die ganze Geschichte. Als das Team Aminosäuren – die Bausteine von Proteinen – wieder in das Low-Yeast-Larvenfutter einfügte, verschwand der Lebensverlängerungseffekt. Das deutete darauf hin, dass die erwachsenen Fliegen nicht einfach auf die aktuellen Bedingungen reagierten. Stattdessen schienen ihre Körper eine Aufzeichnung davon zu speichern, was sie zuvor gefressen hatten, und diese Aufzeichnung prägte, wie lange sie lebten.

Obata und seine Kollegen nannten dies ein Ernährungsgedächtnis. Die Frage war dann, wo im Körper dieses Gedächtnis gespeichert wurde.

Der Preis für langes Leben

Die Ergebnisse passen zu einem Muster, das immer wieder in der Alterungsforschung auftaucht. Tiere, die als junge Organismen weniger Protein zu sich nehmen, leben oft länger, zahlen aber dafür mit reduzierter Fortpflanzung und geringerer Größe. Bei den Fliegen sah der Kompromiss so aus: weniger Eier, schwächere Körper und längere Leben.

Was hier neu ist, ist der Mechanismus. Das Team zeigte, dass die Erinnerung nicht abstrakt ist. Sie ist an ein bestimmtes Protein gebunden, das die larvale Ernährung aufzeichnet und diesen Datensatz ins Erwachsenenalter trägt. Wenn die Aminosäuren wiederhergestellt wurden, wurde die Erinnerung aufgehoben und der Vorteil der Lebensdauer verschwand.

Was das bedeutet

Die Erkenntnis ist wichtig, weil sie einen konkreten Anhaltspunkt für ein Phänomen bietet, das seit fast einem Jahrhundert beobachtet, aber schlecht verstanden wird. Die Experimente aus den 1930er Jahren mit Wasserflöhen und Ratten zeigten, dass eingeschränkte Ernährung in der Jugend die Lebensdauer verlängern kann, aber nicht erklärten, wie. Diese Studie legt nahe, dass die Antwort in einem Protein liegt, das aufzeichnet, was ein Organismus in der frühen Lebensphase gegessen hat.

Das Ergebnis ist auch eine Erinnerung daran, dass Alterung nicht nur von Genen oder aktuellen Bedingungen abhängt. Sie wird durch das geprägt, was ein Organismus in der Vergangenheit gegessen hat, auf eine Weise, die Bestand hat. Für eine Fruchtfliege kann eine Mahlzeit, die als Larve gegessen wurde, noch immer beeinflussen, wie lange sie lebt, Wochen oder Monate später.

Die Arbeit wirft auch Fragen zur menschlichen Biologie auf. Wenn Fruchtfliegen ein Proteinprotokoll ihrer frühen Ernährung führen, könnten dann auch andere Tiere – einschließlich Menschen – dasselbe tun? Die Studie beantwortet diese Frage nicht direkt, öffnet aber die Tür für weitere Forschung.

Vorerst ist die Botschaft einfach: Die Ernährung einer Fliegenlarve prägt ihre Lebensdauer im Erwachsenenalter, und der Körper erinnert sich an diese Mahlzeit.

Quelle: „Weniger Protein für Maden bedeutet längere Leben für Fruchtfliegen,” Ars Technica.