Molekül als Fühler

Forscher entdecken neuen Kältesensor in der Haut

(Bild: Jochen Lennerz/FAU)

Ein internationales Wissenschaftler-Team hat jetzt einen bis dato noch unbekannten Kältesensor in der menschlichen Haut entdeckt. Die Forscher, die ihre Erkenntnisse im renommierten Wissenschaftsjournal PNAS veröffentlichten, glauben, dass der Sensor, der in den untersten Schichten der Oberhaut liegt, zu den lokalen Anpassungsreaktionen auf Kälte beiträgt.

"Wenn es kalt wird, registrieren wir zum einen bewusst die Kälte und ziehen uns warm an", sagt Katharina Zimmermann vom Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), die an der Entdeckung und Charakterisierung des neuen Sensors beteiligt war. "Gleichzeitig laufen im Körper aber auch verschiedene lokale Anpassungsreaktionen ab, die dazu dienen, die Körpertemperatur bei circa 37 Grad Celsius zu halten. Zum Beispiel werden unsere Gefäße verengt." Auch der nun entdeckte Kältesensor könnte eine solche Reaktion auslösen, vermuten die Wissenschaftler der internationalen Forschergruppe um den Harvard-Professor David Clapham.

Bei Versuchen in Zellkulturen entdeckt
Entdeckt haben die Forscher die Temperaturempfindlichkeit des Messfühlers namens TRPC5 bei Versuchen an Zellen in der Kulturschale. Das Molekül reagiert bei Temperaturen zwischen 25 und 37 Grad Celsius hochempfindlich – also bei jenen Temperaturen, die unter der normalen Körpertemperatur von 37 Grad liegen. "Wir haben mehrere Versuche sowohl bei noch niedrigeren als auch bei höheren Temperaturen unternommen. Am stärksten aktiv war das Molekül jedoch in dieser Temperaturspanne", sagt Alexander Hein von der FAU.

Jochen Lennerz, der inzwischen an der Universität Ulm forscht, gelang es schließlich, das Molekül in den feinsten Verästelungen menschlicher Nerven nachzuweisen. "Die hochsensiblen Fäserchen (im Bild gelb) liegen in den untersten Schichten der Oberhaut und sind hauchdünn. Man bräuchte mehr als 50 davon, um nur die Dicke eines Haars zu füllen", erläutert er.

Genau von diesen feinsten Fäserchen konnte Zimmermann elektrische Impulse registrieren. Die Physiologin nutzte dazu die sogenannte Einzelfaserableitung, ihr Spezialgebiet. Mit dieser Technik ist es möglich, die Funktion des Sensors im Gewebe zu untersuchen. "Ich habe normale Mäuse mit Mäusen verglichen, denen das Molekül TRCP5 fehlte", erklärt die Forscherin. "Das Ergebnis war interessant: Es zeigte sich, dass andere, schon bekannte Kaltsensoren den Ausfall des von uns entdeckten Kaltsensors kompensieren können."

Molekül soll genauer analysiert werden
Die Forscher ziehen deswegen den Schluss, dass eine ganze Reihe von Faktoren für die körperlichen Reaktionen bei Kälte verantwortlich ist. Zurzeit arbeiten sie daran, das TRPC5-Molekül näheren Analysen zu unterziehen, insbesondere um seine Funktionsweise noch besser zu verstehen. Ihre Erkenntnisse könnten später zum Beispiel bei der Entwicklung neuer Schmerzmittel genutzt werden.