Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Transportschaden verursacht Hirndefekt

08.03.2007
Mausmodell zeigt: Der Ausfall eines Thyroid-Hormon-Transporters (MCT8) führt zu neuronalen Entwicklungsstörungen im Gehirn

Im Jahr 1840 richtete Dr. Johann Jakob Guggenbühl einen verzweifelten "Hülfsruf aus den Alpen, zur Bekämpfung des schrecklichen Cretinismus" an die Fachwelt. Der Schweizer Arzt machte damals die katastrophalen hygienischen Zustände und den Lichtmangel für die vor allem in den Alpentälern auftretenden körperlichen und geistigen Entwicklungsstörungen von Kindern verantwortlich. Heute wissen wir es besser!

"Jodmangel, aber auch genetisch bedingte Veränderungen im Haushalt der Schilddrüsenhormone sind die Ursache für neuronale Entwicklungsstörungen dieser Art", bestätigt Dr. Heike Heuer. Die Wissenschaftlerin am Leibniz-Institut für Altersforschung - Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena untersucht den Einfluss von Schilddrüsenhormonen, auch Thyroidhormone genannt, auf die Entwicklung des zentralen Nervensystems. "Ohne Thyroidhormone reifen die Nervenzellen nicht aus", so die Neurobiologin. "Das Gehirn kann sich daher nicht richtig entwickeln, es ist in seiner normalen Funktion gestört", erläutert die 37-jährige Wissenschaftlerin weiter.

Damit die Schilddrüsenhormone ihre Wirkung im Gehirn überhaupt entfalten können, müssen sie zu den Nervenzellen gelangen. Dies geschieht über die Blutbahn. Ihre eigentliche Wirkung entfalten die Thyroidhormone erst innerhalb der Zelle. Um aus dem Blut in die Zellen zu gelangen, müssen die Hormone aber verschiedene Schranken überwinden. Diesen Transport in die Zelle besorgen spezielle Proteine, sogenannte Thyroidhormon-Transporter. Sie sitzen in der Zellwand und sorgen dafür, dass die Hormone eingeschleust werden können. Im Zellkern wirken die Hormone dann als sogenante Transkriptionsfaktoren, das heißt sie regulieren die Aktivität bestimmter Zielgene.

Es reicht also nicht aus, dass Schilddrüsenhormone in ausreichender Menge auf Halde produziert werden. Wichtig ist, dass diese auch mit Hilfe der Hormontransporter zu ihren Einsatzorten gelangen. Der Bauplan und damit die Funktion der in der Fachwelt als MCT8-Transporter beschriebenen Hormon-Transporteure ist in einem bestimmten Gen kodiert. Patienten, deren MCT8-Gen durch Mutationen verändert vorliegt, leiden unter gravierenden klinischen Symptomen: Sie sind in ihrer körperlichen Motorik und mentalen Leistung stark beeinträchtigt, und zeigen erhebliche Sprachstörungen.

"Wir wissen außerdem, dass diese Patienten ungewöhnlich hohe Konzentrationen an aktivem Thyroidhormon im Blut haben", so Heuer. Ein Zusammenhang zwischen Transporter-Schaden und Störung der Hirnfunktion liegt auf der Hand. Ihr Verdienst und das ihrer Arbeitsgruppe ist nicht zuletzt die Entwicklung eines sogenannten Tiermodells - einer Maus mit inaktiviertem MCT8-Gen - mit dem der genetisch-molekulare Mechanismus dieser Funktionsstörung aufgedeckt werden kann. "Wir haben an diesen Mäusen untersucht, wie sich der genetisch verursachte Transporterausfall auf die Konzentration des Thyroidhormons im Organismus auswirkt," erklärt die Wissenschaftlerin.

Durch die Abschaltung des MCT8-Gens in der Maus wurden diese Thyroidhormon-Transporter in den Zellen lahmgelegt. "Bei unseren Messungen hat sich dann tatsächlich gezeigt, dass die Hormonkonzentration im Blut genauso abnormal waren wie bei den Patienten mit inaktivem MCT8-Gen", legt die Neurobiologin dar. "Wir haben außerdem bei diesen Mäusen krankhaft erhöhte Thyroidhormon-Pegel in der Leber und stark erniedrigte Hormonpegel im Gehirn gemessen", fasst sie die Ergebnisse ihrer Publikation im Journal of Clinical Investigation zusammen.

"Wir konnten experimentell aufzeigen, dass das Gehirn ohne diese MCT8-Hormontransporter nicht in der Lage ist, aktives Schilddrüsenhormon überhaupt aufzunehmen", so die Leiterin der 6-köpfigen Forschergruppe. Die Wissenschaftler folgern, dass der Ausfall des Hormontransporters schuld ist an der schweren Symptomatik, unter der die Patienten leiden. "Unser Tiermodell ist ein wichtiger Beitrag zum Verständnis dieses Krankheitsbildes", bekräftigt die Neurobiologin. Am Fritz-Lipmann-Institut, einer Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft (WGL), werden auch andere Formen der Neurodegeneration erforscht, letztendlich alle mit demselben Ziel:

Die Wissenschaftler hoffen mittelfristig auf Erkenntnisse, die für die Therapie von - oft altersbedingten - neurodegenerativen Erkrankungen wegweisend sind. So wird es durch weitere Forschung an diesen Mäusen hoffentlich bald möglich sein, die klinischen Symptome von Patienten mit defektem MCT8-Transporter medizinisch besser zu behandeln. "Noch einmal Hundert Jahre müssen wir darauf wohl nicht warten!", ist die forsche Biologin zuversichtlich.

[aw-t]

Originalveröffentlichung:
Trajkovic M, Visser TJ, Mittag J, Horn S, Lukas J, Darras VM, Raivich G, Bauer K and Heuer H. Abnormal thyroid hormone metabolism in mice lacking the monocarboxylate transporter. 8. J Clin Invest. 2007, 117(3):627-635. Epub 2007 Feb 22.

Dr. Eberhard Fritz | idw
Weitere Informationen:
http://www.fli-leibniz.de
http://www.fli-leibniz.de/groups/heuer_en.php

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Stoßlüften ist besser als gekippte Fenster
29.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome
28.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten