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Aus der Balance geraten

Ein lebenswichtiger körpereigener Recycling-Mechanismus ist der Schlüssel für zahlreiche Gleichgewichtsstörungen unbekannter Ursache. Zu diesem Schluss sind spanische Forscher gekommen. Die sogenannte Autophagie dient dem Recycling unerwünschten Zellabfalls. Eine Funktionsstörung dieses Systems kann zu zahlreichen Erkrankungen führen. Die Wissenschaftler konnten nun auch einen Zusammenhang zwischen der Autophagie und dem Auftreten von Gleichgewichtsstörungen aufdecken. Mäuse, bei denen die Recycling-Funktion gestört war, zeigten Verhaltensauffälligkeiten, die mit dem Gleichgewichtssinn im Innenohr in Verbindung stehen. Dieser Zusammenhang könnte auch bei altersbedingten Störungen des Gleichgewichtssinns eine Rolle spielen, berichten die Wissenschaftler um Guillermo Marino von der Universidad de Oviedo.

Die Autophagie ist eine Art Selbstreinigungsmechanismus der Zelle. Alte Proteine oder anderer störender Abfall, sogar ganze nicht mehr gebrauchte Zellorganellen werden laufend verdaut und in ihre Einzelteile zerlegt. Die gewonnenen Bausteine werden anschließend zum Aufbau anderer Strukturen wiederverwendet ? eine natürliche Recyclingfabrik. Zudem werden durch die Autophagie im Rahmen der Immunantwort schädliche Fremdkörper abgebaut, wie Viren oder Bakterien. Wissenschaftler haben in den vergangenen Jahren eine Reihe von Genen identifiziert, die all diese Prozesse gemeinsam steuern. Eine Störung des komplexen Mechanismus kann eine ganze Reihe von Erkrankungen auslösen. So wird beispielsweise die Morbus-Crohn-Erkrankung mit einem defekten Autophagiesystem in Verbindung gebracht.

Guillermo Marino und seine Kollegen haben nun weitere Funktionsstörungen des Organismus ausgemacht, die mit dem Autophagiesystem im Zusammenhang stehen.
Die Wissenschaftler schalten in ihrer Studie das sogenannte Autophagie-Protein Atg4b in Mäusen aus. Als Resultat war die Fähigkeit zur Autophagie im gesamten Mausorganismus stark eingeschränkt. Mit schweren Konsequenzen für die Nager: Zur Überraschung der Wissenschaftler entwickelten sie typische Verhaltensweisen, die charakteristisch für Funktionsstörungen des Innenohrs sind. Die Tiere neigten zu unkontrollierten Bewegungen des Kopfes, drehten sich wild im Kreis und begannen, rückwärts zu laufen. Zudem waren sie nicht mehr in der Lage zu schwimmen.

Weitere Analysen ergaben, dass diese Verhaltensauffälligkeiten von defekten Otoconia ausgelöst wurden. Otoconia sind gelartige Strukturen im Innenohr, die verschiedene Eiweiße sowie den sogenannten Gehörsand enthalten ? Kristalle aus Kalziumkarbonat. Diese Strukturen sind essenziell für den Gleichgewichtssinn. Durch die Unterdrückung der Autophagie werden möglicherweise biochemische Prozesse innerhalb der Zelle herunterreguliert, was zur Instabilität von Sortierungsmechanismen führt, die für den korrekten Zusammenbau der Otoconia verantwortlich sind. Zudem vermuten die Forscher einen Zusammenhang zwischen häufig bei älteren Menschen auftretenden Gleichgewichtsstörungen und einem gestörten Autophagie-System.

Guillermo Marino (Universidad de Oviedo) et al.: Journal of Clinical Investigation, Bd. 120, Nr. 7, S. 2331, doi:10.1172/JCI42601 ddp/wissenschaft.de ? Gwydion Brennan
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