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Mäuse bekommen Glatzen

12.08.2011
Eine überraschende Entdeckung machten Biochemiker der Universität Bonn. Die Forscher schalteten in Mäusen ein Gen aus, um herauszubekommen, welche Rolle es für die Signalweiterleitung im Gehirn spielt.

Als Folge war aber nicht nur die Funktion der Nervenzellen gestört, sondern die Nager bekamen zusätzlich Haarausfall. Das Gen ist offenbar an ganz verschiedenen Vorgängen im Körper beteiligt.

Die Nervenzellen im Gehirn sind über eine Art Kabel miteinander verbunden, über das die Signale weitergegeben werden. Diese Leitungsbahnen sind spiralförmig mit Myelin ummantelt - die Isolierung sorgt dafür, dass die Signale sehr schnell weitergeleitet werden. Das Material besteht aus wasserunlöslichen Stoffen, die unter dem Mikroskop weiß erscheinen. Deshalb werden stark myelinisierte Bereiche im Gehirn und Rückenmark auch als „weiße Substanz“ bezeichnet. Bei der Multiplen Sklerose etwa wird die weiße Substanz vermutlich durch körpereigene Abwehrzellen angegriffen.

Die Wissenschaftler der Universität Bonn wollten genauer untersuchen, wie die Stoffe der weißen Substanz durch Gene beeinflusst werden. Eine entscheidende Rolle übernimmt das Enzym Fettsäure-2-Hydroxylase (FA2H). Es ist für die Bildung einer Gruppe von Sphingolipiden verantwortlich, die in sehr großen Mengen in der weißen Substanz vorkommen. Das Enzym wird durch ein Gen codiert, das die Forscher in den Mäusen abschalteten. Der Abschnitt der Erbsubstanz kann dann nicht mehr ausgelesen werden, bestimmte Funktionen fallen aus. Mit dieser Methode wollten die Wissenschaftler beobachten, welche genaue Funktion die von dem Enzym hergestellten Lipide haben. „Von dem FA2H-Gen ist seit kurzem bekannt, dass es eine wichtige Funktion im Gehirn hat“, sagt Privatdozent Dr. Matthias Eckhardt vom Institut für Biochemie und Molekularbiologie der Universität Bonn, der die Studie koordinierte.

Talgklümpchen behindern das Herauswachsen der Haare

Jedoch beobachteten die Wissenschaftler bei den Mäusen mit abgeschalteter Fettsäure-2-Hydroxylase neben eher geringen Beeinträchtigungen im Gehirn vor allem Störungen des Fells: dünnes Haarkleid und einen zyklischen Haarausfall. „Die Drüsen an den Haarbälgen waren gestört und produzierten einen Talg, der eine deutlich veränderte Zusammensetzung aufwies“, berichtet Eckhardt. Der Talg besteht aus Fett und fettähnlichen Stoffen, die eine Art Schmiermittel für das Haarwachstum bilden. Bei den untersuchten Mäusen wies der Talg aber Klümpchen auf, die den Haarkanal verstopften und dazu führten, dass die Haare nicht so leicht auswachsen konnten. Außerdem fielen sie viel schneller aus als gewöhnlich. „Wir vermuten mechanische Ursachen“, sagt der Biochemiker der Universität Bonn. „Wenn die Haare zusammen mit relativ festen Talgklümpchen im Haarkanal sitzen, sind sie wahrscheinlich nicht mehr so stabil verankert und fallen dann leichter aus.“

Wie defekte Schrauben an einem Auto

Die Bonner Forscher schließen aus diesem Ergebnis, dass die Fettsäure-2-Hydroxylase an ganz unterschiedlichen Stellen des Stoffwechsels eine Funktion ausübt. „Das lässt sich entfernt mit Schrauben an einem Auto vergleichen“, erklärt Dr. Eckhardt. „Wenn sich an entscheidenden Stellen des Wagens dieser bestimmte Schraubentyp lockert und ausfällt, kann dies unterschiedliche Folgen haben – den Verlust eines Rades oder des kompletten Motors.“ Übertragen bedeutet das: Wird das für FA2H zuständige Gen ausgeschaltet, ist die Produktion von unterschiedlichen Lipiden im Gehirn und in den Talgdrüsen beeinträchtigt.

Die Ergebnisse lassen sich aber vermutlich nicht von der Maus auf den Menschen übertragen. „Bei Patienten mit einem Defekt in der Fettsäure-2-hydroxylase sind Haare und Haut unauffällig“, berichtet der Bonner Biochemiker. Zudem unterscheidet sich die Zusammensetzung des Talgs in den Drüsen der Mäuse deutlich von denen des Menschen. Mit dem Ergebnis des Teams werden sich also absehbar keine Glatzen kurieren lassen. Die Wissenschaftler wollen nun aber mehr über das FA2H und andere Gene herausbekommen, die an Erkrankungen der „weißen Substanz“ beteiligt sind.

Publikation: Helena Maier, Marion Meixner, Dieter Hartmann, Roger Sandhoff, Lihua Wang-Eckhardt, Inge Zöller, Volkmar Gieselmann und Matthias Eckhardt: Normal fur development and sebum production depends on fatty acid 2-Hydroxylase expression in sebaceous glands, The Journal of Biological Chemistry

Kontakt:

Privatdozent Dr. Matthias Eckhardt
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Tel. 0228/734735 oder 734742
E-Mail: eckhardt@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de
http://www.jbc.org/content/286/29/25922

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