Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn die Stressbremse versagt

17.03.2011
Entdeckt wurde es vor zehn Jahren, jetzt gibt es neue Erkenntnisse über seine Funktion: Das Protein SPRED2 bremst im Körper die hormonelle Stress-Reaktion. Ob es auch bei der Entstehung von Krankheiten eine Rolle spielt, steht bislang nicht fest.

SPRED2: Dieses Protein kommt bei Menschen und anderen Säugern vor. Zu seinen Entdeckern gehören Wissenschaftler der Universität Würzburg aus der Arbeitsgruppe von Kai Schuh. Der Professor untersucht, welche Funktion das Protein erfüllt. Auf diesem Gebiet hat er jetzt mit seiner Doktorandin Melanie Ullrich und weiteren Kollegen aus Würzburg, Ulm und Stockholm neue Erkenntnisse gewonnen, über die das Journal of Biological Chemistry berichtet.

Einblicke in die Funktion des Proteins bekamen die Wissenschaftler mit Mäusen, denen das SPRED2-Gen fehlt und die das Protein darum nicht bilden können. Die Tiere zeigen ein ungewöhnliches Verhalten: Sie trinken doppelt so viel wie normale Mäuse und kratzen sich extrem oft, etwa hinter den Ohren.

Abnorme hormonelle Zustände

Warum dieses abnormale Verhalten? Um das zu klären, analysierten die Forscher vom Physiologischen Institut der Uni Würzburg den Organismus der Tiere sehr genau. Unter anderem fanden sie deutlich erhöhte Mengen des Stresshormons Cortison und des Hormons Aldosteron. Letzteres lässt die Salzkonzentration im Blut und damit den Blutdruck steigen. Folge: Die Mäuse trinken mehr Wasser, um das überschüssige Salz besser ausscheiden zu können.

Die Untersuchungen zeigten weitere Auffälligkeiten. Die Synapsen im Gehirn schütten vermehrt Botenstoffe aus. Viel zu üppig vorhanden sind auch die Hormone CRH und ACTH, die im Gehirn und in der Hirnanhangsdrüse gebildet werden: Die beiden Botenstoffe regulieren in einer Signalkette die Produktion der Hormone Cortison und Aldosteron in der Nebennierenrinde.

SPRED2, ein bremsendes Protein

Fazit der Forscher: Fehlt im Organismus das Protein SPRED2, ist die hormonelle Signalkette Gehirn-Hirnanhangsdrüse-Nebennierenrinde viel zu stark aktiviert. Offenbar übt das Protein eine Bremswirkung auf dieses System aus, das der Organismus immer dann anwirft, wenn er körperlichen oder psychischen Stress bewältigen muss.

Hormonell sind die SPRED2-freien Mäuse also auf Dauer-Stress eingestellt. Darum interpretieren die Forscher das ständige Kratzen, das sie bei den Tieren beobachten, als stressbedingte Zwangshandlung. „Die erhöhte Cortisonmenge täuscht ihnen Stress vor“, sagt Kai Schuh. Andere denkbare Ursachen für das Kratzen, wie etwa eine Diabetes-Erkrankung, ließen sich nicht nachweisen.

Krankheiten durch defektes SPRED2?

Ohne SPRED2 entsteht ein Hormon-Überschuss mit zu viel Cortison und Aldosteron – da liegt der Gedanke nahe, dass eine Fehlfunktion dieses Gens etwas mit Bluthochdruck oder anderen Erkrankungen wie Depressionen zu tun haben könnte. Für beide Leiden ziehen Wissenschaftler auch genetische Ursachen in Betracht.

„Noch kennen wir beim Menschen keine Krankheit, die mit SPRED2 in Verbindung steht“, so Professor Schuh. Doch das kann sich ändern, wie das Beispiel des nahe verwandten SPRED1-Gens zeigt: Erst kürzlich haben Genetiker erstmals nachgewiesen, dass ein Defekt an diesem Gen die alleinige Ursache für die Neurofibromatose ist, für tumorartige Wucherungen des Nervengewebes.

Nächste Schritte der Forscher

Viele Fragen zur Funktion des SPRED2-Proteins haben die Würzburger Forscher noch zu klären. Warum die Synapsen im Gehirn ohne das Protein übermäßig aktiv sind, wollen sie zusammen mit Neurophysiologen analysieren. Außerdem suchen sie in den Nervenzellen nach Molekülen, die mit SPRED2 in Wechselwirkungen treten.

Kratzen sich die Mäuse tatsächlich, weil die Hormone ihnen eine Stress-Situation vortäuschen? Verhaltensversuche, durchgeführt in Kooperation mit Professor Klaus-Peter Lesch von der Psychiatrischen Klinik, sollen diese Frage beantworten. Außerdem wollen die Wissenschaftler den „gestressten“ Tieren versuchsweise ein gängiges Antidepressivum verabreichen – um zu sehen, ob es die Symptome womöglich lindern kann.

„Identification of Sprouty-related protein with EVH-1 domain (SPRED) 2 as a negative regulator of the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA) axis”, Melanie Ullrich, Karin Bundschu, Peter M. Benz, Marco Abesser, Ruth Freudinger, Tobias Fischer, Julia Ullrich, Thomas Renne, Ulrich Walter and Kai Schuh, The Journal of Biological Chemistry, Vol. 286, Issue 11, 9477-9488, March 18, 2011, DOI 10.1074/jbc.M110.171306

Kontakt

Prof. Dr. Kai Schuh, Physiologisches Institut der Universität Würzburg,
T (0931) 31-82740, kai.schuh@uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wasserbewegung als Hinweis auf den Zustand von Tumoren
19.04.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden
19.04.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

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: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

The typical wavelength of light interacting with an object of the microcosm scales with the size of this object. For atoms, this ranges from visible light to...

Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur optischen Kernuhr

19.04.2018 | Physik Astronomie

Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

19.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

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