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Axolotl-Superkraft: Wie lässt man Körperteile nachwachsen? | Inside Science
Description
Der Axolotl hat es weit gebracht. Lange war dieser mexikanische Schwanzlurch ein weitgehend unbekanntes Tier, das ausschließlich in den Kanälen und Seen rund um Mexiko-Stadt lebte und kaum jemandem ein Begriff war. Heute ist er ein Superstar der Regenerationsforschung und eine Ikone der Popkultur: Der niedliche Salamander, der stets zu lächeln scheint, taucht in Videospielen, Memes und Kinderzimmern auf. Noch mehr steht der Axolotl im Rampenlicht der Forschung. Er kann verlorene Körperteile vollständig nachbilden – eine Fähigkeit, die ihn zu einem der wichtigsten Modellorganismen der modernen Biologie gemacht hat.
In seiner angestammten Umgebung allerdings geht es dem Axolotl schlecht. Das natürliche Habitat des Salamanders schrumpft, Trockenlegungen, verschmutztes Wasser und invasive Fischarten haben ihn an den Rand des Aussterbens gebracht. Heute leben sehr viel mehr Axolotl in menschlicher Obhut als in ihrem ursprünglichen Lebensraum. Die größte bekannte Axolotl-Kolonie außerhalb Mexikos ist in Wien zu Hause, genauer gesagt im Vienna Biocenter im dritten Wiener Gemeindebezirk. Hier befindet sich ein Hotspot der Axolotl-Forschung.
3000 Wiener Axolotl
Der Axolotl gehört zu den wenigen Wirbeltieren, die komplexe Körperstrukturen immer wieder regenerieren können. Beine, Schwanz, Teile des Rückenmarks, Herzgewebe und sogar bestimmte Hirnregionen wachsen bei Verlust voll funktionsfähig nach. Anders als beim Menschen entsteht dabei kein Narbengewebe. Statt auf Reparatur setzt der Körper des Tieres auf Erneuerung – ein Prozess, der Biologinnen und Mediziner seit mehr als 150 Jahren fasziniert.
Zu den international führenden Forscherinnen auf diesem Gebiet zählt Elly Tanaka. Die Biochemikerin leitet seit 2024 das Institut für Molekulare Biotechnologie (Imba) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und arbeitet seit Jahrzehnten mit Axolotln. Ihr Labor beherbergt rund 3000 Tiere – adulte und juvenile –, die in spezialisierten Anlagen gehalten, gezüchtet und beobachtet werden.
Zelluläres GPS
"Der entscheidende Unterschied zwischen Axolotl und Mensch aus regenerationsmedizinischer Sicht ist, dass erwachsene Zellen im Axolotl wieder genetische Programme aktivieren können, die eigentlich nur im Embryo ablaufen", sagt Tanaka. Nach einer Verletzung kehren spezialisierte Zellen in einen stammzellähnlichen Zustand zurück und starten jene Entwicklungsprogramme, die einst ein Organ entstehen ließen. "Beim Menschen scheint dieser Weg blockiert zu sein."
Diese Blockade sei wahrscheinlich ein Preis unserer Komplexität, sagt Tanaka. Säugetiere hätten komplexere Organe und strengere Kontrollmechanismen entwickelt, ein Schutz vor unkontrollierter Zellteilung, aber auch eine Einschränkung der Regenerationsfähigkeit. Der Axolotl ist viel einfacher gebaut. Und genau das macht seine Flexibilität möglich.
Seine Regeneration ist ein streng organisierter Vorgang. Nach einer Amputation bildet sich beim Axolotl ein sogenanntes Blastem – ein Zellverband, in dem der Regenerationsprozess koordiniert wird. Zellen kommunizieren miteinander, orientieren sich an Signalen im Gewebe und folgen einer Art inneren Lageplan. ** Grenzen der Erneuerung**
"Diese Positionssignale sind entscheidend", sagt Tanaka. "In der regenerativen Medizin hat man lange geglaubt, es reiche aus, Stammzellen zu transplantieren. Aber ohne diese Orientierung wissen die Zellen nicht, was sie tun sollen."
Erst neuere Technologien haben diese Prozesse sichtbar gemacht. Einzelzell-Sequenzierung, genetische Marker und hochauflösende Mikroskope erlauben es, die Regeneration Zelle für Zelle zu verfolgen. Dadurch wurde klar, welche Zelltypen an den erstaunlichen Axolotl-Fähigkeiten beteiligt sind und welche nicht. Doch auch beim Axolotl ist Regeneration nicht