Hamburger Wissenschaftler haben die Funktion eines Proteins entschlüsselt, das offensichtlich sowohl Gehirnfunktionen reguliert, die fürs Lernen und die Gedächtnisleistung bedeutsam sind, als auch maßgeblich für die Ausprägung der Haarfarbe ist.
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Danach stellt das aus Muskelzellen bekannte Eiweiß mit der Bezeichnung Muskelin einen bedeutenden Faktor im Gehirn dar, der wesentliche Transportprozesse zwischen den Nervenzellen steuert. Die Forscher um Professor Matthias Kneussel vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) berichten über ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Neuron“.
Molekulare Motoren
Zellbestandteile werden innerhalb einer Zelle durch molekulare Motoren von einem Ort zum anderen transportiert. „Solche Transportvorgänge steuern eine Vielzahl biologischer Prozesse“, erläutert Frank Heisler, Erstautor der neuen Studie. So können sie die Signalübertragung zwischen zwei Neuronen im menschlichen Gehirn verändern.
Wird etwa der so genannte GABA-Rezeptor, eine wichtige Bindungsstelle an der Oberfläche neuronaler Zellen, falsch lokalisiert, kann dies zum Beispiel die Entstehung von Epilepsie oder Angststörungen begünstigen.
Um den Transport der GABA-Rezeptoren genauer zu untersuchen, haben die UKE-Experten im Mausmodell das Muskelin-Gen gezielt abgeschaltet. Nach Entfernen des Eiweißes konnten die Forscher in bestimmten Hirnarealen bei Mäusen veränderte Bewegungen nachweisen. Kneussel: „Wir nehmen an, dass diese Oszillationen Gehirnfunktionen wie Lernen und Gedächtnisbildung maßgeblich beeinflussen.“
Transport von Pigmenten gestört
Doch nicht nur das: Zur Überraschung der UKE-Forscher folgt der Transport in Hautzellen offenbar ähnlichen Prinzipien wie denen in Nervenzellen, denn die Mäuse wechselten nach der Entfernung des Muskelin-Gens ihre Fellfarbe. Bei einem Chamäleon wird der Farbwechsel über den Transport von Pigmenten gesteuert, Mäuse verfügen normalerweise nicht über diese Eigenschaft.
Die Befunde der Forscher vom Institut für Molekulare Neurogenetik des UKE deuten darauf hin, dass ein Verlust der Fellfarbe durch einen gestörten Transport von Pigmenten verursacht wird.
Nie mehr graue Haare?
„Mit Muskelin haben wir ganz offensichtlich einen Schlüsselfaktor für die Funktion unterschiedlicher Gewebe identifiziert“, erklärt Heisler. Die Wissenschaftler hoffen, mit den neuen Erkenntnissen Lern- und Gedächtnisstörungen künftig besser zu verstehen.
Es ist aber auch denkbar, dass daraus in der Zukunft therapeutische Ansätze entwickelt werden können, um ein vorzeitiges Ergrauen der Haare beim Menschen zu verhindern.
(Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, 18.04.2011 – DLO)
