Wie Kultur die Gene beeinflusst

<typohead type="3">Wie Kultur die Gene beeinflusst

Von Christina Hohmann

Lactose-Unverträglichkeit ist der ursprüngliche Zustand des Menschen. Erst eine Mutation ermöglichte es unseren Vorfahren, Milchzucker zu verdauen. Durch den großen Überlebensvorteil, der mit dieser Mutation verbunden war, konnte sie sich rasch durchsetzen.

Milch und Milchprodukte sind aus dem heutigen Speiseplan kaum wegzudenken. Dies trifft allerdings fast nur für Nordeuropäer zu. Denn die Mehrheit der Weltbevölkerung kann den in Milch enthaltenen Zucker Lactose nicht verdauen und meidet ihn. Zu unangenehm sind die Symptome, die der Milchverzehr auslöst: Sie reichen von Blähungen, Bauchkrämpfen über Durchfälle oder Erbrechen bis hin zu Darmkoliken. Die Betroffenen leiden an einem Enzymmangel. Ihnen fehlt das Enzym Lactase, das im Dünndarm das Disaccharid Lactose in Galactose und Glucose aufspaltet. Diese beiden Monosaccharide können anders als Lactose im Dünndarm resorbiert werden. Fehlt das Enzym, gelangt der Milchzucker weiter in den Dickdarm, wo er Darmbakterien als Nahrung dient. Die Keime verstoffwechseln Lactose zu Stoffen wie Kohlendioxid, Methan, Milch- und Essigsäure sowie Wasserstoff, die für die unangenehmen Symptome verantwortlich sind.

Das Problem beginnt erst in der Kindheit: Als Säuglinge vertragen alle Menschen die in der Muttermilch enthaltene Lactose, weil sie das Zucker spaltende Enzym in ausreichender Menge bilden. Erst nach dem Abstillen (ab dem vierten Lebensjahr) versiegt die Lactase-Produktion langsam und Milchprodukte werden nicht mehr vertragen.

Die Evolution bei der Arbeit

In Nord- und Mitteleuropa sowie in der europäischstämmigen Bevölkerung Nordamerikas und Australiens ist die Lactose-Intoleranz eher selten. Nur zwischen 5 und 20 Prozent der Erwachsenen vertragen keine Milch. Dagegen bereitet der Milchverzehr in Spanien, Italien oder Griechenland zwischen 40 und 60 Prozent der Bevölkerung Schwierigkeiten. In großen Teilen Afrikas und in Asien ist die Lactose-Unverträglichkeit sogar die Norm: Etwa 90 Prozent der Bevölkerung können keine Milch verdauen.

Weshalb diese Unterschiede zwischen den Völkern existieren, blieb lange Zeit ein Rätsel. Heute scheint aber belegt, dass sich diese Verteilung erst in den vergangenen 8000 Jahren durch Selektion herausbildete. In der Jungsteinzeit, als Jäger und Sammler, vertrugen die meisten Menschen nur als Säuglinge Milch. Nur eine kleine Minderheit wies eine Mutation im regulierenden Abschnitt des Lactase-Gens (LCT-Gens) auf, die dafür sorgte, dass die Enzym-Produktion auch nach der Stillzeit nicht abgeschaltet wurde. Träger dieser Mutation bildeten auch im Erwachsenenalter genügend Lactase, um Milch verdauen zu können.

Diese Lactasepersistenz war in der Jungsteinzeit noch kaum in Europa verbreitet, wie nun ein Forscherteam um Professor Dr. Joachim Burger von der Universität Mainz nachweisen konnte. Die Wissenschaftler untersuchten acht zwischen 3800 und 6000 Jahre alte Skelette aus Deutschland, Ungarn, Polen und Litauen. Aus den Knochen isolierten sie das Erbgut und untersuchten es auf die häufigste europäische LCT-Mutation. In keinem der Skelette fanden sie eine für Lactasepersistenz verantwortliche Mutation, berichten die Forscher im Fachjournal »PNAS« (Doi: 10.1073/pnas.0607187104). Trotz der geringen Probenzahl gehen die Forscher davon aus, dass in der Anfangszeit von Ackerbau und Viehzucht die Lactasepersistenz in Europa noch sehr selten war. Erst nach der Jungsteinzeit breitete sich dieses Merkmal rasch aus. Die Mutationsträger hatten einen enormen evolutionären Vorteil: Sie konnten Milch als zusätzliche Nahrungsquelle nutzen. »Mit Milch konnte die hohe Rate der Kindersterblichkeit nach dem Abstillen reduziert werden«, sagte Burger. Die Rate der Mutation stieg von fast 0 auf 90 Prozent innerhalb von 400 Generationen. Somit stelle das LCT-Gen vermutlich das Gen mit der höchsten positiven Selektion im gesamten menschlichen Erbgut dar, glauben die Forscher.

Milchtrinker im Vorteil

Auch in Ostafrika hat parallel zur europäischen Entwicklung gleich mehrmals eine Anpassung an Milchzucker stattgefunden. Dies berichteten Forscher um Sarah Tishkoff von der University of Maryland vor drei Monaten im Fachmagazin »Nature Genetics« (Band 39, Seite 31 bis 40). Die Biologen testeten 470 Personen aus 43 ethnischen Gruppen im Sudan, in Kenia und Nordtansania auf ihre Lactose-Toleranz. Von den intolerantesten 40 und den tolerantesten 69 Personen analysierten die Forscher das LCT-Gen. Hierbei entdeckten sie drei verschiedene Mutationen des Lactase-Gens, die unabhängig voneinander in verschiedenen Regionen entstanden. Am weitesten verbreitet ist das C-14010-Allel. Zwei seltenere Mutationen waren auf den Norden Sudans beziehungsweise Nordkenia beschränkt. Die europäische Variante konnten die Forscher nicht entdecken.

Den Untersuchungen der amerikanischen Biologen zufolge entstanden die Mutationen für die Lactasepersistenz vor 3000 bis 7000 Jahren. Sie fallen somit in den Zeitraum, in dem in Afrika die Viehzucht begann (5000 Jahre). Auch dort muss sich das Merkmal der Lactasepersistenz schnell ausgebreitet haben. Den Analysen der Genetiker zufolge, konnten die Mutationsträger zehnmal mehr Kinder großziehen als lactose-intolerante Menschen.

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