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 Demenz: Neue Substanz verbessert Gehirnfunktion
28.07.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit einem Flow-Reaktor umweltschonend Wirkstoffe erzeugen
28.07.2017 | Universität Bielefeld

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: Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern hat dafür eine Methode entwickelt und realisiert. Sie verwendet präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe. Dadurch gelingt es, Photonen innerhalb des Röntgenpulses so zu verschieben, dass sich diese im gewünschten Bereich konzentrieren.

Wie macht man aus einem flachen Hügel einen steilen und hohen Berg? Man gräbt an den Seiten Material ab und schüttet es oben auf. So etwa kann man sich die...

Im Focus: Abrupt motion sharpens x-ray pulses

Spectrally narrow x-ray pulses may be “sharpened” by purely mechanical means. This sounds surprisingly, but a team of theoretical and experimental physicists developed and realized such a method. It is based on fast motions, precisely synchronized with the pulses, of a target interacting with the x-ray light. Thereby, photons are redistributed within the x-ray pulse to the desired spectral region.

A team of theoretical physicists from the MPI for Nuclear Physics (MPIK) in Heidelberg has developed a novel method to intensify the spectrally broad x-ray...

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Ferienkurs mit rund 600 Teilnehmern aus aller Welt

28.07.2017 | Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Firmen räumen bei der IT, Mobilgeräten und Firmen-Hardware am liebsten in der Urlaubsphase auf

28.07.2017 | Unternehmensmeldung

Dunkel war’s, der Mond schien helle: Nachthimmel oft heller als gedacht

28.07.2017 | Geowissenschaften

8,2 Millionen Euro für den Kampf gegen Leukämie

28.07.2017 | Förderungen Preise