Nottingham (LabNews Media LLC) – Das unsichtbare Magnetfeld der Erde hat einer neuen Studie zufolge einen direkten, fundamentalen Einfluss auf die zelluläre Energieproduktion, die physische Leistungsfähigkeit und sogar auf die Lebensspanne von Organismen. Forschende der Universität Nottingham wiesen in Experimenten an Fruchtfliegen nach, dass eine Abschirmung des natürlichen Erdmagnetfelds die Funktion der Mitochondrien – den Kraftwerken der Zellen – massiv verändert. Die im Fachjournal Aging veröffentlichten Ergebnisse liefern völlig neue Einblicke in die biologische Evolution und besitzen weitreichende Konsequenzen für die bemannte Raumfahrt sowie für das Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen.
Da sich biologisches Leben im Laufe der Evolution fortlaufend innerhalb des Erdmagnetfelds entwickelt und an dieses angepasst hat, untersuchte das Team um Professorin Lisa Chakrabarti und Jacob Reed die zellulären Folgen in einer künstlich geschaffenen, magnetfreien Umgebung. Mithilfe eines speziell konstruierten Abschirmungssystems reduzierten die Wissenschaftler das Magnetfeld um die Versuchstiere auf nahezu null. Dabei verglichen sie gesunde Kontrollfliegen mit Tieren, die einen genetischen Defekt im Pink1-Gen aufwiesen. Dieses Gen ist beim Menschen direkt mit dem vererbbaren, früh einsetzenden Parkinson-Syndrom assoziiert.
Die Reaktionen auf den Entzug des Magnetfelds waren drastisch, unterschieden sich jedoch grundlegend je nach dem gesundheitlichen Ausgangszustand der zellulären Kraftwerke. Bei den genetisch vorbelasteten Pink1-Fliegen verlängerte die magnetische Abschirmung die Lebensspanne überraschend um rund 20 Prozent, während ihre rein physische Bewegungsleistung gleichzeitig einbrach. Gesunde Fliegen reagierten spiegelbildlich: Ihre allgemeine Lebensspanne verkürzte sich tendenziell, doch ihre motorischen Fähigkeiten verbesserten sich merklich. Mithilfe hochauflösender Messungen der Zellatmung sowie hochempfindlicher Quantensensoren auf Diamantenbasis konnte das Team diese Effekte auf eine veränderte mitochondriale Atmung und eine verschobene Konzentration von Superoxid-Molekülen zurückführen. Der metabolische Zustand eines Organismus bestimmt somit maßgeblich, wie er auf geomagnetische Schwankungen reagiert.
Die Erkenntnisse offenbaren eine gravierende biomedizinische Herausforderung für die Zukunft der Raumfahrt. Bei Langzeitmissionen im Weltraum – etwa zum Mars oder auf interstellaren Routen – verlassen Astronauten das schützende und biologisch stabilisierende Magnetfeld der Erde komplett. Die Studie untermauert die Sorge, dass ein solches „hypomagnetisches Feld“ den menschlichen Zellstoffwechsel und die mitochondriale Integrität tiefgreifend stören kann, was das Risiko für neurologische Schäden und beschleunigte Alterungsprozesse im All verschärfen könnte. Das Forscherteam hofft, dass die Entdeckung der magnetischen Sensitivität von Mitochondrien langfristig den Weg für neue, nicht-invasive therapeutische Ansätze auf Magnetfeld-Basis ebnet, um altersbedingten Erkrankungen und Gewebezerfall auf der Erde wie im Weltraum gezielt entgegenzuwirken.
