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Melanin sorgt für Strahlenresistenz : Pilze mit Appetit auf Strahlung

  • -Aktualisiert am

Forscher haben drei Arten einzelliger Pilze entdeckt, die auf Radioaktivität geradezu begierig sind. Die Mikroorganismen können ionisierende Strahlung zähmen und die in ihr enthaltene Energie zum Wachstum nutzen.

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          Lebewesen tun im Allgemeinen gut daran, sich von Orten mit hoher Radioaktivität fernzuhalten. Schließlich kann die ionisierende Strahlung schwere Schäden in den Zellen anrichten, insbesondere im Erbmaterial. Einige Mikroorganismen trotzen aber dieser Gefahr erfolgreich. Forscher vom Albert Einstein College of Medicine in New York berichten jetzt über drei Arten einzelliger Pilze, die auf Radioaktivität sogar geradezu begierig sind. Diese Mikroorganismen können die ionisierende Strahlung gewissermaßen zähmen und die in ihr enthaltene Energie zum Wachstum nutzen.

          Auf die Idee, die ungewöhnliche Eigenschaft der Pilze näher zu untersuchen, sind die Forscher um Arturo Casadevall vor fünf Jahren gekommen. Damals hatten sie davon erfahren, dass ein Roboter, den man in den stark radioaktiven Teil des zerstörten Reaktors von Tschernobyl geschickt hatte, mit Proben eines schwarzen Pilzes zurückgekehrt war. Der Pilz, Cladosporium sphaerospermum, verdankt seine Farbe einem Mantel aus Melanin.

          Melanin verändert sich bei ionisierender Strahlung

          Bald keimte bei den Forschern die Vermutung, dass dieses Pigment, das den Zellwänden eingelagert ist, für die Strahlenresistenz sorgt. Schließlich findet sich Melanin auffallend häufig bei Mikroorganismen, die unter extremen Bedingungen leben, etwa im Hochgebirge. Das auch in der Haut des Menschen vorkommende Pigment bietet jedenfalls einen gewissen Schutz vor ultravioletter Sonnenstrahlung.

          Für ihre Untersuchungen haben die New Yorker Forscher außer der Cladosporium-Art noch zwei weitere Pilze verwendet. Der eine, Wangiella dermatitidis, enthält von Natur aus ebenfalls Melanin. Bei dem anderen, Cryptococcus neoformans, wurde die Pigmentbildung im Labor angeregt. Wie Ekatarina Dadachova zusammen mit den anderen Forschern in der Online-Zeitschrift „Plos One“ (Bd. 2 (5), S. e457) berichtet, verändert sich Melanin unter dem Einfluss ionisierender Strahlung. Energiereiche Elektronen, die sonst Schäden in der Zelle hervorrufen, werden offenbar von stabilen freien Radikalen im Melanin-Molekül abgefangen.

          Die Pilze wuchsen deutlich schneller

          Wie sich weiter zeigte, wirkt das Pigment als eine Art Energiewandler. Ähnlich dem Blattgrün, das Pflanzen die Nutzung des Sonnenlichts zum Aufbau organischer Substanz ermöglicht, scheint Melanin die Energie ionisierender Strahlung in eine für die Pilze verwertbare Form zu überführen. Bei einer auf das 500fache über den natürlichen Wert erhöhten Strahlendosis wuchsen die Pilze deutlich schneller. Cryptococcus-Zellen, die Melanin enthielten, bildeten dann zweieinhalbmal so viele Kolonien wie pigmentfreie Zellen. Auch bei Nährstoffmangel kann die vom Melanin eingefangene Strahlung offenbar vorteilhaft sein.

          Schon länger kennt man melaninhaltige Pilze, die in Böden mit radioaktiven Partikeln besonders gut gedeihen. Sie wachsen auf sie zu und verleiben sie sich zum Teil ein. Durch die Ergebnisse der New Yorker Forscher wird das Phänomen nun um eine weitere Facette bereichert.

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