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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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"Molekulare Notbremse" für Nervenzellen entdeckt |
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| | | Auch menschliche Nervenzellen besitzen eine Art Notbremse. Unter anderem zu diesem Ergebnis kommt eine internationale Forschergruppe mit Beteiligung von Forschern der Medizinischen Universität Innsbruck. |
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Die Wissenschaftler um Claudia Sailer und Hans-Günther Knaus von der Division für Molekulare und Zelluläre Pharmakologie klärten in einer langjährigen Kooperation mit deutschen, englischen, norwegischen und amerikanischen Kollegen die Funktion bestimmter Typen so genannter Ionenkanäle.
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Ionenkanäle: Pforten in der Zellmembran
Ionenkanäle sind gleichsam Pforten in der ansonsten dichten Zellmembran. Sie können etwa über Botenstoffe oder elektrische Reize geöffnet und geschlossen werden und lassen nur ganz bestimmte Substanzen passieren. Ionenkanäle werden von Eiweißstoffen in der Zellmembran als Poren aufgebaut und sind wichtige Wege für die Zellkommunikation. |
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"BK Ca2+Kanäle" im Blickpunkt |
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Im Mittelpunkt der Forschungen der internationalen Kooperation stand eine bestimmte Familie von Kaliumkanälen, "Ca2+-aktivierten K+ Kanäle mit hoher Leitfähigkeit", kurz "BK Ca2+Kanäle" genannt.
Diese kommen in unterschiedlichsten Geweben des menschlichen Körpers vor, so im Zentralnervensystem, in glatten Muskeln der Gefäße und des Uterus, im Skelettmuskel, in der Niere, im Darm, im Auge aber auch in verschiedenen Tumoren.
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Mikroskopisch kleine, elektrische Schalter |
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Sie funktionieren als mikroskopisch kleine, elektrische Schalter. Eingeschaltet werden sie durch die so genannte Depolarisation der Zellmembran bei gleichzeitigem Anstieg der Kalziumkonzentration innerhalb der Zelle. Nach ihrer Aktivierung kann Kalium aus der Zelle nach außen strömen.
Eine Aktivierung dieser Ionenkanäle bedeutet etwa für Nervenzellen, dass die elektrische Erregbarkeit unterdrückt wird. Innerhalb von wenigen Millisekunden können so hochfrequente Entladungsmuster - wie beispielsweise bei Krampfanfällen - verhindert werden.
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Auch Regelung des Blutdrucks, ... |
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In Blutgefäßen regeln die "BK Ca2+Kanäle" dagegen den Gefäßtonus und damit den Blutdruck.
In Drüsengewebe, wie etwa der Hypophyse oder der Nebenniere, sind sie an der Steuerung der Neurotransmitterfreisetzung beteiligt. In der Niere, dem Dünndarm und dem Auge helfen sie bei der Regulierung der Flüssigkeitssekretion und
-ausscheidung.
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Studien an Knock-out-Mäusen |
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Erforscht wurden die Funktionen des Kanals etwa durch die Untersuchung von so genannten Knock-out-Mäusen, bei denen das Gen für die BK-Kanäle defekt ist. Diese Tiere zeigen altersabhängig die verschiedensten Symptome, darunter Bluthochdruck, Bewegungsstörungen, Taubheit und Unfruchtbarkeit.
Das Innsbrucker Wissenschaftler-Team wurde bei seinen Studien vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) unterstützt.
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01.01.2010 |
