In Linfa Wangs idealer Welt wären alle Menschen nur ein bisschen fledermausähnlicher.
Wang, ein Biochemiker und Experte für Zoonosekrankheiten an der Duke-NUS Medical School in Singapur, macht sich keine Illusionen darüber, dass Menschen in der Luft herumflattern oder Echoortung betreiben, um den besten Burger der Stadt zu finden. Der Punkt ist: „Nicht live „Wie eine Fledermaus“, erzählte mir Wang, sondern um sich von ihrer sehr seltsamen Physiologie inspirieren zu lassen, um die Qualität oder sogar die Länge des menschlichen Lebens zu steigern. Sie sehen vielleicht nicht so aus, aber Fledermäuse seien „die gesündesten Säugetiere der Erde“, sagte Wang.
Dieser Gedanke lässt sich möglicherweise nur schwer mit der jüngsten Erfolgsbilanz der Fledermäuse in Einklang bringen. In den letzten drei Jahrzehnten – von 1994, als das Hendra-Virus auf den Menschen übersprang, bis 2019, als SARS-CoV-2 auftauchte – kam es zu mindestens einem halben Dutzend der verheerendsten Virusepidemien, von denen bekannt ist, dass sie kürzlich von Wildtieren auf Menschen übergesprungen sind wahrscheinlicher Ursprung bei Fledermäusen. Aber Fledermäuse selbst scheinen selten, wenn überhaupt, zu erkranken. Ebola, Nipah, Marburg und verschiedene Coronaviren scheinen ihnen keine Probleme zu bereiten; Einige Fledermäuse können Begegnungen mit Tollwut überleben, die, wenn sie beim Menschen unbehandelt bleiben, eine Sterblichkeitsrate von nahezu 100 Prozent haben. „Sie haben Mechanismen entwickelt, um den Schaden durch Krankheiten zu begrenzen“, sagt Emma Teeling, Fledermausbiologin am University College Dublin, die mit Wang zusammenarbeitet.
Die offensichtliche Fähigkeit der Kreaturen, dem Tod zu trotzen, geht sogar noch darüber hinaus. Einige nektarfressende Arten bringen ihren Blutzuckerspiegel über Jahre hinweg so weit in die Höhe, dass ein Mensch in ein hyperglykämisches Koma fällt – und doch scheinen diese Fledermäuse nie das zu entwickeln, was wir Diabetes nennen würden. Es wurde dokumentiert, dass andere in freier Wildbahn bis zu 41 Jahre überlebten – fast zehnmal so lange, wie man allgemein von Säugetieren ihrer Größe erwartet – und dabei Krebs und Fruchtbarkeitseinbrüche vermieden haben.
Wang und Teeling erhielten kürzlich zusammen mit mehreren Kollegen einen Zuschuss in Höhe von 13 Millionen US-Dollar vom Europäischen Forschungsrat, um zu versuchen, die Biologie hinter diesen verrückten Fähigkeiten besser zu verstehen – und wie sie anderen Lebewesen helfen könnte. (Und sie sind sicherlich nicht die Einzigen, die das herausfinden wollen.) Wangs Team, wie er gerne fröhlich prahlt, hat bereits einige seiner Ideen auf die Probe gestellt, indem es eine gesündere, krankheitstolerantere „Fledermausmaus“ gentechnisch verändert hat .“ Er und seine Kollegen sind noch Jahre davon entfernt, überhaupt einen Schläger zu erschaffen PersonSie sind jedoch zuversichtlich, dass diese Denkweise eines Tages zu neuen Behandlungsmethoden für den Menschen führen könnte – zur Bekämpfung von Diabetes, zur Eindämmung von Infektionskrankheiten und vielleicht sogar zur Verlängerung der Lebensspanne.
Der Schlüssel zur Gesundheit von Fledermäusen scheint die Flucht zu sein, oder zumindest deren Auswirkungen sich weiterentwickeln Der Flug hat den Fledermauskörper getroffen. Fliegen ist trotz all seiner Vorteile eine der energieintensivsten Fortbewegungsmöglichkeiten: Wenn Fledermäuse fliegen, kann ihr Stoffwechsel bis zu 15- bis 16-mal schneller laufen als im Ruhezustand; ihre Herzfrequenz kann auf über 1.000 Schläge pro Minute ansteigen; Ihre Körpertemperatur kann 105 Grad Fahrenheit überschreiten, was die Tiere effektiv in einen epischen Fieberzustand versetzt. Wenn man das alles auf praktisch jedes andere Säugetier übertragen würde, würde sein Körper wahrscheinlich von der Flut extremer Entzündungen überwältigt werden, wobei die giftigen Nebenprodukte seines Stoffwechsels die Zellen effektiv auseinanderreißen.
Um mit dieser selbstzerstörerischen Form der Fortbewegung fertig zu werden, haben Fledermäuse zwei wesentliche Schutzmaßnahmen entwickelt. Erstens sind sie außergewöhnlich gut darin, das körperliche Zen aufrechtzuerhalten. Selbst wenn Fledermauskörper extremen Anstrengungen ausgesetzt sind, kommt es nicht zu einer allzu großen Entzündung – vielleicht teilweise, weil ihnen einige der molekularen Mechanismen fehlen, die diese Systeme in Gang bringen. Das bedeutet, dass Fledermäuse einfach weniger Schaden anrichten, wenn ihr Körper beansprucht wird. Und für etwaige Schäden tut Wenn Fledermäuse auftreten, haben sie einen zweiten Trick: Ihre Zellen scheinen bei der Reinigung und Reparatur ungewöhnlich effizient zu sein und Teile zerrissener DNA schnell wieder zusammenzufügen.
Diese Strategien, erzählten mir Wang und Teeling, haben das Fliegen nicht nur für Fledermäuse zum Kinderspiel gemacht. Sie mildern auch andere Arten von Körperverletzungen. Krebs entwickelt sich tendenziell, wenn in bestimmten Teilen unseres genetischen Codes Fehler auftreten. Und molekular gesehen ist Altern im Grunde das, was mit dem Körper passiert, wenn er ein Leben lang zellulären Verschleiß ansammelt. In gewissem Sinne ist Stress einfach nur Stress: Die Grundursachen dieser chronischen Gesundheitsprobleme überschneiden sich mit den größten Belastungen durch Flucht. Die Lösungen, die den reibungslosen Flug eines Fledermauskörpers in der Luft gewährleisten, können Probleme während seiner gesamten Lebensdauer beheben. Während Menschen mit zunehmendem Alter immer schlechter darin werden, Schäden zu reparieren, verbessern sich die Fähigkeiten von Fledermäusen, erzählte mir Teeling.
All dies kann auch erklären, warum Fledermäuse so gastfreundliche Wirte für Krankheitserreger sind, die uns töten können. Viele der gefährlichsten Fälle von Infektionskrankheiten werden durch die übereifrige Entzündungsreaktion des Körpers verursacht; Diese Reaktion kann eine größere Bedrohung darstellen als jeder Schaden, den ein Krankheitserreger selbst den Zellen zufügen könnte. Viele unserer Verteidigungsanlagen sind wie Bomben, die auf unserem heimischen Revier gezündet werden – zwar in der Lage, Eindringlinge zu töten, aber zu hohen Kosten für uns. Fledermäuse haben eine so hohe Entzündungsschwelle, dass viele Viren offenbar in der Lage sind, sich in ihrem Gewebe einzunisten, ohne eine Zerstörung in diesem Ausmaß auszulösen. In Laborexperimenten wurden Fledermäusen so viele Viren verabreicht, dass ihr Gewebe am Ende vollgestopft war – etwa 10 Millionen Einheiten des Ebola-Virus pro Milliliter Serum oder 10 Millionen Einheiten des MERS-Coronavirus pro Gramm Lunge – und Forscher konnten noch immer keine ernsthaften Probleme mit der Gesundheit der Fledermäuse feststellen. Fledermäuse und ihre Viren haben tatsächlich „eine immunologische Entspannung“ erreicht, sagt Tony Schountz, Fledermausimmunologe an der Colorado State University.
Solche astronomischen Viruswerte sind nicht der bevorzugte Zustand einer Fledermaus. Fledermauskörper sind außerdem sehr gut darin, die Virusreplikation von vornherein einzudämmen. Ein Grund scheint zum Teil darin zu liegen, dass in den Körpern bestimmter Fledermausarten Teile ihres antiviralen Abwehrsystems „immer aktiv sind“, sagte mir Wang. „Ich nenne sie ‚kampfbereit‘.“ Also bei einem Krankheitserreger tut Erscheint ein Virus, stößt es gegen einen Wirt, der bereits von leistungsstarken Proteinen wimmelt, die bereit sind, Teile des viralen Lebenszyklus zu blockieren und die Mikrobe daran zu hindern, außer Kontrolle zu geraten.
Der Haken dabei ist, dass die Viren die Tricks der Fledermäuse erkannt haben – und sich weiterentwickelt haben, um stärker vorzugehen, während sie versuchen, in diese gut verteidigten Zellen einzudringen, sich dort zu vermehren und sich dann zwischen ihnen auszubreiten. Und diese Fledermaus-Verletzung kann bei einem Menschen, dem die gleichen Schutzschilde fehlen, übertrieben sein, sagt Cara Brook, Krankheitsökologin an der University of Chicago. Das könnte erklären, warum uns so viele Fledermausviren so hart treffen. Wenn wir diese Machtdemonstration mit unseren Schwierigkeiten, unsere eigene Entzündung einzudämmen, kombinieren, kann eine für eine Fledermaus vielleicht triviale Infektion für einen Menschen zu völligem Chaos führen.
Eine von Wangs Hauptideen für den Umgang mit dieser Art von Wirt-Pathogen-Misspaarung ist der Einsatz von Medikamenten, um unsere Entzündungsreaktionen etwas gedämpfter zu machen – also etwas fledermausähnlicher zu machen. Diese Option sei besonders faszinierend, sagte er mir, weil sie auch das Risiko einer Autoimmunität senken und vielleicht sogar dem Altern oder bestimmten Arten chronischer Stoffwechselerkrankungen vorbeugen könnte. Seine Fledermausmaus, die so konstruiert wurde, dass sie ein bestimmtes entzündungshemmendes Fledermaus-Gen exprimiert, ist ein Experiment mit diesem Prinzip und schien gegen Grippe, SARS-CoV-2 und sogar Gichtkristalle besser abzuschneiden.
Aber die Idee, Entzündungen zu dämpfen, ist nicht gerade neu: Zu unserem medizinischen Repertoire gehören seit Jahrzehnten Steroide und andere Medikamente, die das Immunsystem modulieren. Alle haben ihre Grenzen und Nachteile, und eine speziell von Fledermäusen inspirierte Behandlung würde wahrscheinlich denselben Einschränkungen unterliegen, sagt Arinjay Banerjee, Virologe und Fledermausimmunologe an der University of Saskatchewan. Eine Entzündung, so schädlich sie auch sein kann, ist eine wesentliche Abwehr. Jedes Medikament, das es verändert – insbesondere wenn es über einen längeren Zeitraum eingenommen wird – muss den Schmerz vermeiden zu viel unter Umgehung des Risikos von nicht genug. Und letztendlich sind Menschen einfach keine Fledermäuse. Wenn man die Verteidigung einer Fledermaus in einen menschlichen Körper steckt, funktioniert es möglicherweise nicht so, wie Forscher es erwarten, sagt Hannah Frank, Fledermausimmunologin an der Tulane University. Um wirklich fledermausähnliche Vorteile bei Menschen zu sehen, müssten wir wahrscheinlich mehr als eine Behandlung an mehr als einem physiologischen Regler drehen, sagte mir Banerjee.
So viel Forscher auch über Fledermäuse lernen, die Wissenslücken sind immer noch riesig. Was bei einer der mehr als 1.400 Fledermausarten beobachtet wurde, gilt möglicherweise nicht für eine andere. „Außerdem unterscheidet sich die Physiologie der Fledermäuse so sehr von unserer, dass niemand wirklich genau sagen kann, wie die optimale Gesundheit für sie aussieht“, erzählte mir Frank. Obwohl Fledermäuse selten an ihren Viren sterben, fordern diese Infektionen möglicherweise immer noch einen Tribut in einer Weise, die Forscher noch nicht erkannt haben, sagte mir Brook. Auch Fledermäuse sind nicht die einzigen interessanten Virusüberträger. Auch Nagetiere schleppen viele tödliche Krankheitserreger mit sich herum, ohne zu erkranken, wie Schountz betont. Sie sind auch nicht die einzigen Säugetiere, die unter extremen Bedingungen leben. Nacktmulle halten sauerstoffarmen Bedingungen im Untergrund stand; Robben müssen beim Tauchen organzerquetschenden Drücken standhalten. Wie die Flucht haben diese Anpassungen möglicherweise die Immunität auf noch nie dagewesene Weise neu gestärkt.
Sicherlich haben Fledermäuse uns jedoch mehr zu bieten, als viele Menschen ihnen zutrauen. Nach dem Ausbruch des Hendra-Virus vor Jahren in Australien „hatte sogar ein Politiker gesagt: Lasst uns die Fledermäuse bombardieren“, erzählte mir Wang. Auch der Beginn der Coronavirus-Pandemie löste Rufe nach der Tötung von Fledermäusen aus; Berichten zufolge wurden einige Tiere sogar aus ihren Schlafplätzen verbrannt. „Ich möchte immer noch keine Fledermaus als Haustier“, sagte Wang zu mir. Aber wenn sich seine Erkenntnisse weiter bestätigen, werden die Menschen vielleicht eines Tages Fledermäuse weniger mit den Krankheiten assoziieren, die wir nicht von ihnen bekommen wollen, sondern mehr mit den gesunden Eigenschaften, die wir haben.