Das Protein „VAPB“ gibt sowohl den Takt des Herzens vor als auch den Rhythmus, in dem Nervenzellen feuern. Das schreibt eine europ\u00e4ische Forschungsgruppe unter Marburger Leitung im Fachblatt „The FASEB Journal“.
\nIhre Studie ver\u00f6ffentlichten sie in der Zeitschrift des Bundes der Amerikanischen Gesellschaften f\u00fcr experimentelle Biologie (FASEB). Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben aufgekl\u00e4rt, wie VAPB auf Kan\u00e4le einwirkt, die elektrisch geladene Teilchen von einer Seite der Zellmembran auf die andere schleusen.
\nNicht nur das Herz schl\u00e4gt in einem gleichbleibenden Rhythmus; auch in Hirn und Nervensystem finden sich regelm\u00e4\u00dfig feuernde Nervenzellen. „Nur wenn wir die zugrunde liegenden Mechanismen genau kennen, lassen sich die physiologischen Ursachen von Krankheiten wie Herzrhythmusst\u00f6rungen und Epilepsie erkl\u00e4ren und wirkungsvoll behandeln“, erl\u00e4uterte der Physiologe Prof. Dr. Niels Decher von der Philipps-Universit\u00e4t, der die Studie leitete.
\nDie „Amyotrophe Lateralsklerose“ (ALS) oder Charcot-Krankheit ist eine unheilbare Erkrankung des Nervensystems, die sich in L\u00e4hmungen und Muskelschw\u00e4che \u00e4u\u00dfert. Einer der bekanntesten Betroffenen war der britische Astrophysiker Stephen Hawking. Durch die Arbeiten der Marburger Forscher wei\u00df man nun ein wenig mehr \u00fcber die Ursachen von ALS.
\nDas Team nahm ein Protein unter die Lupe, von dem bekannt ist, dass es bei ALS nicht richtig funktioniert. Viele K\u00f6rperfunktionen beruhen auf elektrischen Signalen und deren Weiterleitung. Dazu z\u00e4hlen etwa die Nervent\u00e4tigkeit oder der Herzschlag. Die elektrischen Signale kommen zustande, indem geladene Teilchen –
\nsogenannte Ionen – innerhalb der Zelle anders verteilt sind als au\u00dferhalb, so dass eine elektrische Spannung entsteht. F\u00fcr die ungleiche Verteilung sorgen Kan\u00e4le in der Zellmembran, durch die elektrisch geladene Teilchen von einer Seite der Membran auf die andere gelangen.
\nZu den Kan\u00e4len, die die resultierende elektrische Spannung ausnutzen, geh\u00f6ren auch so genannte HCN-Kationenkan\u00e4le, die sich haupts\u00e4chlich in Herz und Nervensystemfinden. Wenn sie durch Spannung aktiviert werden, f\u00fchren HCN-Kan\u00e4le zur Durchl\u00e4ssigkeit der Zellmembran f\u00fcr positiv geladene Teilchen. Der durch sie erzeugte elektrische Strom wirkt als Schrittmacher an der Kontrolle des Herzrhythmus mit und f\u00f6rdert die rhythmische Aktivit\u00e4t in Nervenzellen.
\n„Wie diese Kan\u00e4le im Gewebe vorliegen, ist wenig verstanden“, erl\u00e4uterte Dechers Mitarbeiterin Nicole Silbernagel. Sie ist die Erstautorin der Studie.
\nZum Beispiel war bislang nicht bekannt, wie die Kanalproteine mit weiteren Molek\u00fclen zusammenwirken, die deren Aktivit\u00e4t verst\u00e4rken oder abschw\u00e4chen. Die Fachleute bezeichnen sie als „Modulatoren“. Decher und sein Team untersuchten den Modulator „VAPB“ als dasjenige Protein, dessen Funktionsausfall zur ALS-Erkrankung f\u00fchrt.
\n„Urspr\u00fcnglich wurde VAPB als Protein beschrieben, das an der chemischen Signal\u00fcbertragung im Nervensystem beteiligt ist“, legte Decher dar. Die Wissenschaftler erforschten VAPB, indem sie das Molek\u00fcl in Zellen einschleusten oder daraus entfernten und studierten, welche Effekte sich daraus ergeben.
\nDas Ergebnis erkl\u00e4rten sie in ihrer Studie: Liegt VAPB in einer Zelle vor, so verst\u00e4rkt sich der Strom, der durch HCN-Ionenkan\u00e4le flie\u00dft. Fehlt VAPB, so kommt es zu verlangsamtem Herzschlag. Vermutlich ist der Grund, dass die Schrittmacher-Kan\u00e4le nicht mehr moduliert werden k\u00f6nnen.
\n„Wir zeigen, dass VAPB eine essentielle Komponente neuronaler und kardialer Schrittmacher ist“, schrieben die Autorinnen und Autoren. „Unsere Befunde sind f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis von Herzrhythmusst\u00f6rungen und Epilepsie von Belang; sie offenbaren eine unerwartete Verbindung zwischen Herz- und Hirnrhythmusst\u00f6rungen.“
\nDecher lehrt Vegetative Physiologie an der Philipps-Universit\u00e4t. Neben seiner Arbeitsgruppe beteiligten sich an der Studie zahlreiche weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Marburg und von anderen Universit\u00e4tsstandorten in der Bundesrepublik sowie in Gro\u00dfbritannien und Frankreich. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und weitere Forschungsf\u00f6rderer unterst\u00fctzten die zugrunde liegenden Arbeiten.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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