Kaum tritt man aus dem dunklen Hausflur in die pralle Sonne, kommt bei vielen Menschen das Niesen wie von selbst. Hinter diesem alltäglichen Phänomen steckt der photische Niesreflex, der je nach Bevölkerung 18 bis 35 Prozent der Menschen betrifft. Lange galt er als bloße Kuriosität, doch genomweite Analysen mit zehntausenden Teilnehmern zeigen, dass er tief in den Genen verankert ist. Welche Erbanlagen dahinterstecken und warum die Forschung das harmlose Niesen ernst nimmt, ist überraschend aufschlussreich.
Niesen ist zunächst eine Schutzreaktion, mit der die Nase Reizstoffe hinausbefördert. Beim photischen Niesreflex fehlt jedoch jeder Reizstoff in der Nase, denn ausgelöst wird das Niesen allein durch einen plötzlichen Wechsel von Dunkelheit zu hellem Licht. In der Fachsprache trägt das Phänomen den Namen ACHOO-Syndrom, eine Abkürzung, die den erblichen und lichtabhängigen Charakter beschreibt. Bereits in der Antike wurde über das Niesen beim Blick in die Sonne gerätselt, doch erst die moderne Genetik konnte konkrete biologische Spuren finden. Der Reflex ist harmlos und verursacht selten mehr als kurzzeitige Unannehmlichkeiten, etwa beim Autofahren oder beim Verlassen eines Tunnels. Genau seine Verbreitung und sein klarer Auslöser machen ihn jedoch zu einem dankbaren Studienobjekt, um die Verschaltung von Sinnesreizen und Reflexen im Nervensystem zu erforschen.
Einen wichtigen Durchbruch brachte eine großangelegte, internetbasierte Untersuchung des Genetikunternehmens 23andMe, deren Ergebnisse in einer genomweiten Assoziationsstudie veröffentlicht wurden. Dabei werden die Erbgutdaten sehr vieler Menschen daraufhin durchsucht, ob bestimmte Genvarianten häufiger mit einem Merkmal einhergehen als der Zufall erwarten ließe. Die Forscher identifizierten Varianten, die mit dem photischen Niesreflex zusammenhängen, darunter eine Variante mit der Bezeichnung rs10427255. Eine spätere genomweite Studie in einer chinesischen Bevölkerung mit 3.417 Teilnehmern bestätigte diesen Zusammenhang und fand zusätzlich einen weiteren beteiligten Genort. In dieser Stichprobe zeigte etwa ein Viertel der Untersuchten den Reflex, was die frühere Spanne stützt. Damit gilt als gesichert, dass die Neigung zum Lichtniesen erblich ist und auf mehreren Genen beruht.
Der photische Niesreflex folgt einem erkennbaren Vererbungsmuster, das schon vor den großen Genanalysen auffiel. Ältere Beobachtungen deuteten auf eine dominante Vererbung hin, bei der bereits eine entsprechende Anlage ausreicht, um das Merkmal auszuprägen. Die modernen genomweiten Studien präzisierten dieses Bild und zeigten, dass mehrere unabhängige Genorte beteiligt sind. Der Reflex ist damit nicht auf ein einzelnes Gen zurückzuführen, sondern polygen, also von mehreren Erbfaktoren gemeinsam beeinflusst. Bemerkenswert ist zudem, dass sich die beteiligten Varianten über verschiedene Bevölkerungen hinweg wiederfinden lassen, was auf einen grundlegenden biologischen Mechanismus hindeutet. Die chinesische Untersuchung fand für eine Variante ein erhöhtes und für eine andere ein verringertes Risiko, den Reflex zu zeigen. Solche gegenläufigen Effekte sind typisch für komplexe, von vielen Genen mitbestimmte Merkmale des menschlichen Körpers.
Über den genauen Nervenweg, der Licht in einen Niesreiz übersetzt, herrscht bis heute keine endgültige Klarheit. Eine verbreitete Erklärung geht davon aus, dass die eng benachbarte Verschaltung von Seh- und Niesbahnen im Gehirn eine Art Übersprechen ermöglicht, sodass ein starker Lichtreiz fälschlich als Reiz in der Nase interpretiert wird. Untersuchungen mit dem Elektroenzephalogramm haben versucht, die neuronalen Grundlagen des Lichtniesens abzubilden und Hinweise auf beteiligte Hirnregionen zu gewinnen. Der genetische Befund ergänzt diese Perspektive, indem er zeigt, dass die individuelle Empfänglichkeit für den Reflex in den Erbanlagen angelegt ist. Zusammen ergibt sich das Bild eines Reflexes, der zwar oberflächlich banal wirkt, in seiner Verschaltung aber überraschend komplex ist und mehrere Ebenen von Genetik, Sinneswahrnehmung und Nervensteuerung verbindet.
Auf den ersten Blick erscheint es rätselhaft, warum sich Wissenschaftler so intensiv mit einem harmlosen Niesen beschäftigen. Der Nutzen liegt jedoch weniger im Niesen selbst als in dem, was es über lichtausgelöste Reaktionen des Körpers verrät. Wenn ein bloßer Lichtreiz zuverlässig eine reflexartige Reaktion auslösen kann, lässt sich daran studieren, wie das Nervensystem Sinnesreize verarbeitet und in Bewegung umsetzt. Das ist auch für andere, ernstere lichtabhängige Phänomene von Interesse, etwa für bestimmte Formen von Anfallsleiden, bei denen Lichtreize eine Rolle spielen. Ein gut zugängliches, häufiges und ungefährliches Modell wie der photische Niesreflex bietet dafür ideale Bedingungen, weil er sich ohne Risiko und in großer Zahl untersuchen lässt. Die genetischen Marker liefern zusätzlich Ansatzpunkte, um Menschen mit und ohne Reflex gezielt zu vergleichen.
Für den Alltag bedeutet der Befund vor allem eine Entlastung von Rätseln. Wer beim Verlassen eines dunklen Raums regelmäßig niest, reagiert nicht auf eine Allergie und tut nichts falsch, sondern trägt schlicht eine erbliche Veranlagung in sich. Die Häufigkeit von rund einem Viertel bis einem Drittel der Bevölkerung erklärt, warum das Phänomen so vielen Menschen vertraut ist, ohne dass es je einen Namen bekommen hätte. Gleichzeitig zeigt der Fall exemplarisch, wie große, internetgestützte Genstudien selbst scheinbare Kleinigkeiten des menschlichen Körpers erschließen können. Die Erforschung des Niesens im Licht steht damit für einen breiteren Trend, alltägliche und bislang übersehene Merkmale mit den Werkzeugen der modernen Genetik neu zu vermessen und ihren biologischen Ursprung sichtbar zu machen.
PLoS Genetics, Web-based, participant-driven studies yield novel genetic associations for common traits; doi:10.1371/journal.pgen.1000993
Scientific Reports, A genome-wide association study on photic sneeze reflex in the Chinese population; doi:10.1038/s41598-019-41551-0