Vom Atemgift zum Hoffnungsträger für die Medizin
"Kohlendioxid wird im Körper selbst produziert", erläutert Prof. Dr. Stefan H. Heinemann von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. "Dort kann es durchaus positive Wirkungen entfalten", so der Lehrstuhlinhaber für Biophysik weiter. Kohlenmonoxid, das beim Abbau des körpereigenen Blutfarbstoffs Hämoglobin frei wird, führe beispielsweise zur Weitung von Blutgefäßen. Das wirkt blutdrucksenkend und kann die Durchblutung von inneren Organen, wie Leber oder Nieren verbessern.
"Diese positiven Effekte sind erst seit kurzer Zeit überhaupt bekannt", so Prof. Heinemann. Der Biophysiker und sein Team haben gemeinsam mit Kollegen der University of Pennsylvania in Philadelphia nun erste Anhaltspunkte dafür gefunden, worauf diese Wirkung beruht. "Wir konnten zeigen, dass Kohlenmonoxid direkt an einen sogenannten Ionenkanal bindet", erläutert Heinemann. Ionenkanäle sind Eiweißmoleküle, die verschließbare Poren in Zellmembranen bilden. Auf bestimmte zelluläre Signale hin öffnen sich die Kanäle und lassen bestimmte Ionen passieren. So auch im Falle des Kanals, an den sich Kohlenmonoxid bindet. "Durch die Bindung öffnet sich der Kanal und lässt Kalium-Ionen aus den Zellen ausfließen", so Heinemann. In den Zellen von Blutgefäßen, wo diese Ionenkanäle vorkommen, führt der Kaliumausstrom zur Erschlaffung der Gefäßwände.
Auch wenn dies zunächst reine Grundlagenforschung sein wird, birgt das Wissen um die Wirkungen von Kohlenmonoxid großes Potenzial für die klinische Anwendung. "Wie aus Tierversuchen hervorgeht, nimmt Kohlenmonoxid auch Einfluss auf das Immunsystem", so Heinemann. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass das Gas die Abstoßung von Organtransplantaten verringern kann. Ob dieser Effekt ebenfalls auf der von ihm und seinen amerikanischen Kollegen entdeckten Wechselwirkung von Kohlenmonoxid mit Ionenkanälen zurückzuführen sei, bleibt noch zu klären.
Originalpublikationen: Hou S, Xu R, Heinemann SH, Hoshi T. The RCK1 high-affinity Ca2+ sensor confers carbon monoxide sensitivity to Slo1 BK channels. Proceedings of the National Academy of Sciences (2008), 105, 4039-4043
Hou S, Xu R, Heinemann SH, Hoshi T. Reciprocal regulation of the Ca2+ and H+ sensitivity in the SLO1 BK channel conferred by the RCK1 domain. Nature Structural and Molecular Biology (2008), 15(4), 403-410.
Meistgelesene News
Themen
Organisationen
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Diese Produkte könnten Sie interessieren
Rotating Ring Disk Elektrode Rotator von C3 Prozess- und Analysentechnik
Präzise Rotation und einfacher Elektrodenwechsel - Entdecken Sie das innovative Rotator-System!
Elektrochemische Messzellen und Elektroden von C3 Prozess- und Analysentechnik
Ersetzen Sie viele Messzellen mit unserer vielseitigen Voltammetriezelle für präzise Messergebnisse
Interface 1010 von C3 Prozess- und Analysentechnik
Optimieren Sie Ihre elektrochemische Messungen für präzise Ergebnisse und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Reference 620 von C3 Prozess- und Analysentechnik
Potentiostat / Galvanostat / ZRA mit maximaler Empfindlichkeit und minimalem Rauschen für wegweisende Forschung
Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die chemische Industrie, Analytik, Labor und Prozess bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.