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WISSEN NEWS Fortschritt im Verständnis für molekulare Grundlagen des Tastsinns

01. März 2024, 15:36 Uhr

Ionenkanäle spielen eine wichtige Rolle in der Zelle. Unter anderem tragen sie zur Übermittlung von Berührungsreizen bei. Forschende haben nun einen neuen Kanal entdeckt, der für die Schmerztherapie wichtig sein könnte.

Forschende des Max-Delbrück Center für Molekulare Medizin haben einen wichtigen Schritt hin zum Verständnis der molekularen Grundlagen des Tastsinns gemacht. Sie entdeckten einen weiteren Ionenkanal, der mit der Wahrnehmung von Berührungen zu tun hat.

Mechanismus für Weiterleitung elektrischer Signale

Ionenkanäle sind ringförmig angeordnete Proteinkomplexe, die in die Zellmembran eingelagert sind. Sie ermöglichen den kontrollierten Fluss von Ionen durch die Membran, was für viele zelluläre Prozesse unerlässlich ist. Sie sind für die Aufrechterhaltung des Ruhemembranpotenzials, die Erzeugung von Aktionspotenzialen in Nerven- und Muskelzellen und für viele zelluläre Signalwege verantwortlich. Nerven- und Muskelzellen zum Beispiel sind auf das schnelle Öffnen und Schließen von Ionenkanälen angewiesen, um elektrische Signale zu erzeugen und weiterzuleiten.

Jede Berührung, jeder Händedruck und jede geschickte Bewegung ist durch den Tastsinn möglich. Damit dieser funktioniert, ist der Ionenkanal Piezo2 wichtig. Er kommt in Muskelspindeln, Sehnenspindeln und Merkelzellen (wichtig für Druckempfinden) der Haut vor. Dieser Kanal ermöglicht die Umwandlung mechanischer Reize in Rezeptorpotenziale der somatosensorischen Neurone und ist an der Erkennung von leichten Berührungen, mechanischem Schmerz, Propriozeption, Atemwegsdehnung und Blasendehnung beteiligt.

Nun haben die Forschenden des Max-Delbrück Center einen weiteren Ionenkanal entdeckt, der ebenfalls für den Tastsinn unverzichtbar zu sein scheint: Elkin 1. Mithilfe von Elkin1 können die Rezeptoren in der Haut die Berührungssignale über die Nervenfasern ans zentrale Nervensystem und ans Gehirn weiterleiten.

Möglicher Ansatz der Schmerztherapie

Die Forschenden gehen davon aus, dass Elkin1 und Piezo2 bei der normalen Reizweiterleitung gemeinsame Aufgaben bei der Wahrnehmung von Berührungen übernehmen. Sie haben außerdem Hinweise darauf gefunden, dass Elkin1 bei der Weiterleitung von schmerzhaften mechanischen Reizen eine Rolle spielen könnte. Sollte sich das bestätigen, könnte das laut der Forschenden auch ein möglicher neuer Angriffspunkt für die Behandlung chronischer Schmerzen sein.