Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sechster Sinn für die Partnererkennung

04.11.2004


Internationalem Forscherteam gelingt Nachweis, dass Mäuse ihre Artgenossen über das Riechen spezifischer Immunmoleküle genetisch unterscheiden können


Schnitt durch das Vomeronasalorgan, einer winzigen Struktur in der Nase der Maus. Die beiden Zonen mit sensorischen Nervenzellen sind rot und grün angefärbt. In der basalen (grünen) Schicht befinden sich die Zellkörper der durch Peptide erregbaren Neuronen.

Bild: University of Maryland School of Medicine (Trese Leinders-Zufall)



Über den Geruchssinn erhalten Tiere Informationen über Geschlecht, Sozialstatus und Individualität ihrer Artgenossen. Doch bisher war über die chemische Natur der dabei wirkenden Signalstoffe (Pheromone) wenig bekannt. Jetzt ist es einer Gruppe amerikanische, britischer und deutscher Wissenschaftler gemeinsam gelungen nachzuweisen, dass kurze Peptide, die eigentlich vom Immunsystem für die Beurteilung des Gesundheitszustands von Zellen genutzt werden, die Neuronen im Geruchsorgan ganz spezifisch erregen können. Die Experimente zeigen, dass das Immunsystem und das Nervensystem offenbar die gleichen Moleküle für unterschiedliche Aufgaben heranziehen. Die Befunde werden in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht (Science, 5. November 2004)



Ein spezielles Organ des Geruchsapparates, das so genannte Vomeronasalorgan (VNO), das sich bei Mäusen in der Nasenscheidenwand befindet, vermittelt Informationen über Geschlecht, Sozialstatus und Individualität von Artgenossen. Doch bislang ist die chemische Natur der dabei wirksamen chemischen Signale (Pheromone) weitgehend unbekannt. Ein internationales Forscherteam hat nun die Hypothese untersucht, wonach Liganden der so genannten MHC-Moleküle (Major Histocompatibility Complex) auch als sensorische Signale für die Neuronen des Vomeronasalorgan dienen.

MHC-Moleküle sind für die Abwehr von Infektionen von entscheidender Bedeutung. Denn sie erlauben es den Immunzellen, den Zustand der Körperzellen von außen zu beurteilen. Da die MHC-Moleküle bestimmte Abbauprodukte (Peptide) von körpereigenen oder fremden Proteinen an die Zelloberfläche transportieren, kann das Immunsystem mit Hilfe der MHC-Peptid-Komplexe gesunde von kranken oder defekten Zellen unterscheiden und letztere dann eliminieren. Die MHC-Moleküle unterscheiden sich zwischen Individuen sehr stark, was auf der ungeheuer großen Variabilität der beteiligten Gene beruht. Da die Peptid-Liganden nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip an MHC-Moleküle binden, spiegeln sie die Variabilität der MHC-Moleküle und damit die genetischen Besonderheiten eines Individuums wider.

Die Wissenschaftler konnten nun zeigen, dass die Nervenzellen des Vomeronasalorgans durch unterschiedliche MHC-Liganden in einem jeweils charakteristischen Muster erregt werden. Damit können genetisch verschiedene Individuen über den Geruchssinn unterschieden werden. Das Erkennen von Individualität über die Peptid-Liganden von MHC-Molekülen ist für das Fortpflanzungsverhalten von Mäusen wichtig. So ist bekannt, dass Mäuseweibchen die chemische Zusammensetzung des Urins nutzen, um verschiedene Männchen voneinander zu unterscheiden. Die Wissenschaftler haben jetzt nachgewiesen, dass es die Struktur der MHC-Liganden ist, die entscheidende Informationen für diese Identifikation liefert.

Diese neuen experimentellen Befunde weisen auf eine bislang unbekannte Funktion der MHC-Liganden hin und zeigen, dass Immunsystem und Nervensystem offenbar die gleichen Moleküle für unterschiedliche Aufgaben heranziehen. Über die bisher unbekannte chemo-sensorische Funktion der MHC-Liganden ergibt sich jetzt eine direkte Verbindung zwischen der MHC-Variabilität und einem durch sie beeinflussten Sozialverhalten, indem der MHC-Genotyp in eine über den Geruchssinn wahrnehmbare "Duftnote" übersetzt wird.

"Vermutlich hat sich der evolutionär jüngste Teil des Immunsystems aus Strukturen entwickelt, die zuvor andere Aufgaben hatten," sagt Prof. Thomas Boehm, Direktor der Abteilung "Entwicklung des Immunsystems" am Max-Planck-Institut für Immunbiologie in Freiburg. "Deshalb haben überprüfen wir in verschiedenen Experimenten, ob Vorläufer des heutigen Immunsystems von Säugern dazu gedient haben könnten, Artgenossen genetisch zu unterscheiden. Unsere aktuellen Ergebnisse zeigen nun, dass diese Funktion auch heute noch mit dem hochspezifisch zur Krankheitsbekämpfung weiterentwickelten Immunsystem verbunden sein kann."

Originalveröffentlichung:

Trese Leinders-Zufall, Peter Brennan, Patricia Widmayer, Prashanth Chandramani S., Andrea Maul-Pavicic, Martina Jäger, Xiao-Hong Li, Heinz Breer, Frank Zufall, Thomas Boehm, "MHC Class I Peptides as Chemosensory Signals in the Vomeronasal Organ", Science, 5 November 2004

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Prof. Thomas Boehm
Max-Planck-Institut für Immunbiologie, Freiburg
Tel.: 0761 5108-328
Fax: 0761 5108-323
E-Mail: boehm@immunbio.mpg.de

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.immunbio.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns
24.04.2018 | Forschungszentrum Jülich

nachricht Nano-Ampel zeigt Risiko an
24.04.2018 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von der Genexpression zur Mikrostruktur des Gehirns

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bestrahlungserfolg bei Hirntumoren lässt sich mit kombinierter PET/MRT vorhersagen

24.04.2018 | Medizintechnik

RWI/ISL-Containerumschlag-Index auf hohem Niveau deutlich rückläufig

24.04.2018 | Wirtschaft Finanzen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics