Wiener Forscher entdeckten Zusatzfunktion von Nervenzellsensoren

Sensoren an Nervenzellen (GABA-A-Rezeptoren) erkennen nicht nur spezielle Botenstoffe (Neurotransmitter), sondern auch, wenn das Milieu ringsum etwa durch Entzündungen oder Sauerstoffmangel «sauer» wird, berichtet der Wiener Mediziner Steffen Hering. Dies spielt möglicherweise bei der Immunantwort eine Rolle und könnte für neue Medikamente nützlich sein. Die Studie wurde im Fachmagazin «Communications Biology» veröffentlicht.

Eine Nervenzelle — Nervenzellen. (Symbolbild) - pixabay

Das Wichtigste in Kürze

Ein Team um Hering am Department für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Wien untersuchte die Wirkung von verschiedensten Stoffen auf «GABA-A-Rezeptoren».

Das sind Sensoren an Nervenzellen, wo GABA-Botenstoffe (Gamma-Aminobuttersäure) andocken. Dann öffnet sich ein Kanal für kleine, negativ geladene Teilchen (Anionen) und die Nervenzellenaktivität wird gehemmt.

«GABA-A Rezeptoren erfüllen im Gehirn und Rückenmark wichtige Funktionen, etwa die Initiierung und Aufrechterhaltung des Schlafzustandes», erklärte Hering in einer Mitteilung: «Arzneistoffe, die auf GABA-A-Rezeptoren wirken, werden in der Anästhesie eingesetzt, fördern Schlaf, sind wirksam bei Epilepsie und können Angst lösen.»

Die Forscher entdeckten, dass sich der Kanal nicht nur beim Andocken des Neurotransmitters an die GABA-A-Rezeptoren öffnet. Auch positiv geladene Wasserstoffkerne (Protonen, H+) seien «am Öffnen und Schliessen beteiligt», wenn er sich an eine bestimmten Stelle des Rezeptors anlagert, nämlich an die Aminosäure Histidin an der Position 267.

Demnach sei der GABA-A-Rezeptor nicht nur eine Andockstelle für Nervensystem-Botenstoffe, sondern auch ein Sensor für Veränderungen im pH-Wert (Säuregehalt), also der Protonenkonzentration im Gewebe, so die Forscher: «Solche Veränderungen treten zum Beispiel bei Entzündungen und Sauerstoffmangel auf.»

https://doi.org/10.1038/s42003-022-03720-2