Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Protein vermittelt Berührungsreize

15.12.2006
Die Haut ist das größte Sinnesorgan des Menschen, über das er Berührung und Schmerz wahrnimmt. Christiane Wetzel und ihre Kollegen aus dem Labor von Prof. Gary Lewin vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch haben jetzt erstmals bei Säugetieren ein Molekül nachgewiesen, das eine wichtige Rolle bei der Umwandlung solcher mechanischer Reize in Nervenimpulse spielt.

Sie konnten zeigen, dass dieses Molekül, ein Protein kurz SLP3 genannt, notwendig ist, um feinste Berührungen wahrzunehmen. Ihre Studie liefert damit zugleich den ersten Nachweis eines Rezeptor-Gens für Berührungen bei Säugern. Solche Moleküle könnten in Zukunft wichtige Angriffspunkte für die Therapie chronischer Schmerzen sein. Die Arbeit von Christiane Wetzel und Prof. Lewin ist jetzt in der Fachzeitschrift Nature online (DOI: 10.1038/nature05394)* erschienen.

Christiane Wetzel konnte zeigen, dass Mäuse, denen dieses Protein SLP3 fehlt, unterschiedlich strukturierte Oberflächen nicht voneinander unterscheiden können. Der Grund, so schlussfolgern die Wissenschaftler: rund 35 Prozent der Berührungsrezeptoren in der Haut der Tiere, die kein SLP3 bilden, können diese Reize nicht mehr wahrnehmen.

Obwohl Berührungsreize normalerweise nichts mit Schmerzempfinden zu tun haben, ändert sich das dramatisch bei einer Verletzung der Nerven. Menschen mit Nervenverletzungen empfinden schon starke Schmerzen, wenn sie nur ganz leicht berührt werden. Ärzte sprechen in solchen Fällen von neuropathischem Schmerz.

... mehr zu:
»Berührung »Molekül »Protein »SLP3 »Schmerz

Im Tierversuch zeigte sich, dass Mäuse, denen SLP3 fehlt, trotz Nervenverletzung keine neuropathischen Schmerzen haben, wenn sie leicht berührt werden. Diese Ergebnisse deuten nach Auffassung der Forscher darauf hin, dass Moleküle, die für die Wahrnehmung von Berührungen notwendig sind, künftig Angriffspunkte für die Therapie neuropathischer Schmerzen sein könnten, für die es nur wenige effektive Behandlungen gibt.

Die Nervenzellen (Neuronen), die Berührungs- und Schmerzreize aufnehmen und ins Gehirn übermitteln, befinden sich in den Hinterwurzelganglien des Rückenmarks, haben aber ihre "Fühler", die zahlreichen Fortsätze (Axone) bis in die Haut ausgestreckt. Mechanische Reize auf diese axonalen Endigungen werden von Rezeptoren (Bindestellen) in der Haut aufgenommen und in elektrische Impulse umgewandelt, ins Gehirn weitergeleitet und dort als Berührung oder Schmerz wahrgenommen. Der biologische Vorgang, der der Umwandlung eines mechanischen Reizes in einen Nervenimpuls zugrunde liegt, wird als Mechanotransduktion bezeichnet und ist auf molekularer Ebene bis heute wenig verstanden.

Offenbar sind spezielle Ionenkanäle in der Zellmembran für die Umwandlung mechanischer Reize in elektrische Impulse verantwortlich. Diese Kanäle öffnen sich, wenn auf die Zellmembran leichter Druck ausgeübt wird. Dann strömen geladene Teilchen (Ionen) in die Zelle und lösen ein elektrisches Signal aus.

Dr. Jing Hu, Christiane Wetzel und Prof. Lewin haben die Aktivität solcher Ionenkanäle nach winzigsten Berührungen gemessen und konnten nachweisen, dass SLP3 für eine Reihe solcher berührungssensitver Ionenkanäle notwendig ist.

Diese Arbeit ist die erste, die zeigt, dass ein Protein direkt für die Wahrnehmung von Berührungen in Säugetieren benötigt wird. In einfachen Organismen wie dem Fadenwurm C. elegans und Fruchtfliegen konnte schon eine Reihe von Genen - sie enthalten die Baupläne für die Proteine - dafür identifiziert werden. Das SLP3 Protein ist mit einem ähnlichen Protein von C. elegans, dem MEC-2, verwandt. Ihre Studie liefert zugleich den ersten Nachweis eines Rezeptor-Gens für Berührungen bei Säugern.

*A stomatin-domain protein essential for touch sensation in the mouse

Christiane Wetzel1, Jing Hu1,5, Dieter Riethmacher2,5, Anne Benckendorff1,5, Lena Harder1, Andreas Eilers1, Rabih Moshourab1, Alexey Kozlenkov1, Dominika Labuz3,Ombretta Caspani3, Bettina Erdmann4, Halina Machelska3, Paul A. Heppenstall1,3, and Gary R. Lewin1

1Growth Factors and Regeneration Group, Max-Delbrück Center for Molecular Medicine and Charité Universitätsmedizin Berlin, Robert-Rössle-Str. 10, Berlin-Buch D-13125 Germany. 2Zentrum für Molekulare Neurobiologie, Universität Hamburg, Falkenried 94, 20251 Hamburg, Germany. 3Klinik für Anaesthesiologie und Operative Intensivmedizin, Charité Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin,Hindenburgdamm 30, D-12200 Berlin, Germany. 4Electronmicroscopy, Max-DelbrückCenter for Molecular Medicine, Robert-Rössle-Str. 10, Berlin-Buch D-13125 Germany. 5These authors made an equal contribution.

Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de

Barbara Bachtler | idw
Weitere Informationen:
http://www.mdc-berlin.de/ueber_das_mdc/presse/index.htm

Weitere Berichte zu: Berührung Molekül Protein SLP3 Schmerz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Feinste organische Partikel in der Atmosphäre sind häufiger glasartig als flüssige Öltröpfchen
21.04.2017 | Max-Planck-Institut für Chemie

nachricht Darmflora beeinflusst das Altern
21.04.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten