Mit einem neu entdeckten Mechanismus lassen sich Ionenkan\u00e4le zielgerichtet blockieren. Das weckt die Hoffnung auf Behandlungsm\u00f6glichkeiten bei Vorhofflimmern und weiteren Erkrankungen.
\n\u00dcber diese „zielgerichtete Blockade aus dem Hinterhalt“ schreibt eine Forschungsgruppe unter Marburger Leitung im Wissenschaftsmagazin „eLife“. Das Team ist auch an einem aktuellen Aufsatz in der Zeitschrift „Science“ beteiligt, in dem es ebenfalls um die molekulare Steuerung von Kaliumkan\u00e4len geht.
\nHerzrhythmusst\u00f6rungen und Atemstillst\u00e4nde w\u00e4hrend des Schlafs haben eines gemeinsam, so unterschiedlich diese Krankheitsbilder auch sind: Sie lassen sich wahrscheinlich durch Ionenkan\u00e4le beeinflussen, die f\u00fcr die elektrische Erregbarkeit der Zellen zust\u00e4ndig sind. Das gilt speziell f\u00fcr die sogenannten „TASK-Kan\u00e4le“.
\n„Bislang gibt es keine Medikamente, die genau diese Ionenkan\u00e4le zielgerichtet blockieren“, erkl\u00e4rte der Physiologe Prof. Dr. Niels Decher von der Philipps-Universit\u00e4t, der die Studie leitete. „Daher besteht ein hoher medizinischer Bedarf, neue Angriffspunkte an diesen Kan\u00e4len zu finden und neuartige Mechanismen zu entdecken, die zu ihrer Blockade f\u00fchren.“
\nViele K\u00f6rperfunktionen beruhen auf elektrischen Signalen. Beispiele sind etwa die Nervent\u00e4tigkeit oder der Herzschlag.
\nDie elektrischen Signale kommen dadurch zustande, dass sich im Inneren von Zellen andere elektrisch geladene Teilchen befinden als au\u00dferhalb. Dabei handelt es sich um sogenannte Ionen.
\nF\u00fcr die ungleiche Verteilung sorgen Kan\u00e4le, durch die elektrisch geladene Teilchen von einer Seite der Membran auf die andere gelangen; auf diese Weise baut sich ein elektrisches Potenzial \u00fcber der Membran auf, die jede Zelle umh\u00fcllt.
\nDie Forschungsgruppe verglich verschiedene Wirkstoffe, die Ionenkan\u00e4le vom TASK-Typ hemmen. Dabei zeigte das Narkosemittel Bupivakain eine unerwartete Wirkung, das in der Medizin zur \u00f6rtlichen Bet\u00e4ubung eingesetzt wird.
\n„\u00dcberraschenderweise blockiert Bupivakain vorzugsweise den nach au\u00dfen gerichteten Teilchenstrom des Kanals, sobald sich das Membranpotenzial \u00e4ndert“, berichtete Privatdozentin Dr. Susanne Rinn\u00e9 aus Dechers Arbeitsgruppe. Sie ist eine der beiden Erstautoren des wissenschaftlichen Aufsatzes. Dergleichen wurde bisher noch nicht beobachtet.
\nDas Team suchte anschlie\u00dfend nach der Stelle, an der Bupivakain ansetzt, wenn es den Kanal blockiert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzten daf\u00fcr molekulare Techniken, aber auch computergest\u00fctzte Simulationsverfahren.
\nDas Ergebnis erstaunte die Forschenden: Das Narkosemittel greift an einer seitlichen Einbuchtung an, die von der zentralen Durchfluss\u00f6ffnung des Kanals abzweigt. „Erstaunlicherweise befindet sich das Medikament so weit seitlich in dieser H\u00f6hlung, dass es keinen Porenverschluss des Zentralkanals verursacht“, erl\u00e4uterte Rinn\u00e9s Kollege Dr. Aytug K. Kiper, der sich mit ihr die Erstautorenschaft teilt.
\n„Was wir entdeckt haben, ist ein ganz neuer Mechanismus, der noch nie zuvor geschildert wurde“, legte Decher dar. Bisherige Kanal-Hemmstoffe greifen bevorzugt an der zentralen Tunnel\u00f6ffnung an.
\nDa sie bei allen Kanaltypen vorkommt, wirken solche Substanzen nicht zielgerichtet, sondern auf alle Kanaltypen gleicherma\u00dfen. „Die von uns entdeckte Bindungsstelle und der bislang unbekannte Hemm-Mechanismus k\u00f6nnen k\u00fcnftig dazu verwendet werden, zielgerichtete Kanalblocker zu finden, die dringend f\u00fcr die Therapie des Atemstillstands im Schlaf und des Vorhofflimmerns ben\u00f6tigt werden“, f\u00fchrte der Studienleiter aus.
\nFast gleichzeitig berichtet ein internationales Forschungsteam in der Wissenschaftszeitschrift „Science“ \u00fcber einen molekularen Mechanismus, der die \u00d6ffnung von Kaliumkan\u00e4len unterschiedlichen Typs bewirkt. Auch an dieser Ver\u00f6ffentlichung hat das Marburger Team mitgewirkt.
\nDecher lehrt Physiologie an der Philipps-Universit\u00e4t. Neben seiner Arbeitsgruppe beteiligten sich an der Studie weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Universit\u00e4t Kiel sowie aus Oxford und Chile. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie die chilenische F\u00f6rderorganisation „FONDECYT“haben die zugrunde liegenden Arbeiten unterst\u00fctzt.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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