Das System, das unsere Temperatur kontrolliert

25. November 2009, 19:00
7 Postings

Forscher um IMBA-Chef Josef Penninger entdecken eine überraschende Eigenschaft des "Knochenschwund-Gens"

Wien/London - Seit mehr als einem Jahrzehnt forscht Josef Penninger bereits an Rank/Rankl. Der Molekularbiologe entdeckte mit seinen Mitarbeitern (zunächst noch in Toronto), dass das System des Proteins Rank und seines Rezeptors Rank-Ligand (Rankl) den Knochenstoffwechsels reguliert und auch bei der Muttermilchproduktion eine wichtige Rolle spielt.

Penninger, nunmehr Direktor des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) in Wien, dachte bereits, "alles über das System zu wissen". Doch nun hat es die Wissenschafter aufs Neue überrascht: Forscher um Penninger fanden heraus, dass das System Rank/Rankl bei Säugetieren die Körpertemperatur reguliert und Fieber kontrolliert - was den Wissenschaftern eine Publikation im Top-Wissenschaftsmagazins "Nature" (Bd. 462, S. 505) eintrug.

Rank im Rattengehirn

Im Zuge weiterer Recherchen über das Rank/Rankl-System hatte die Imba-Postdoktorandin Reiko Hanada untersucht, welche Aufgaben das System im Gehirn haben könnte. Bei einer Erhöhung der Konzentration von Rank im Gehirn von Ratten stellte sich Überraschendes ein: Die Tiere wurden apathisch und entwickelten erhöhte Temperatur.

Weitere Experimente wurden an Mäusen durchgeführt, denen Rank im Gehirn fehlt. Während sich bei normalen Mäusen mit bestimmten Substanzen gezielt Fieber auslösen lässt, reagieren die genetisch veränderten Tiere nicht darauf, sind aber ansonsten unauffällig. Aufgrund dieser Ergebnisse konnte das System Rank/Rankl als zentraler Temperaturregulator im Gehirn identifiziert werden.

Für die medizinische Forschung hat diese Erkenntnis weitreichende Folgen. Erstmals können die Wissenschaftler nun im Tiermodell die Fieberreaktion genetisch selektiv blockieren, um deren Bedeutung bei Infektionen zu untersuchen. Dass Fieber auch positive Auswirkungen auf den Organismus hat, ist spätestens seit den mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Arbeiten von Julius Wagner-Jauregg Anfang des 20. Jahrhunderts bekannt.

Hatten frühere Arbeiten gezeigt, dass das System auch die Produktion von Muttermilch reguliert, so konnte nun ein vermuteter Zusammenhang zwischen der Temperaturregulation durch Rank und dem Einfluss von Sexualhormonen bestätigt werden: Weiblichen Mäusen ohne Rank fehlen die charakteristischen Temperaturschwankungen, die hormonell gesteuert sind.

Bei der Frage, ob die gefundenen Zusammenhänge auch für den Menschen gelten, kam den Wiener Forschern ein Zufall zu Hilfe. Penninger hatte von einem türkischen Geschwisterpaar erfahren, das unter einer Rank-Mutation leidet. Die klinischen Daten dieser zwei Kinder bestätigten seine Vorhersage: Die Kinder fieberten nicht an, obwohl sie sich mit Lungenentzündung infiziert hatten.

Die bisherigen Erkenntnisse Penningers über das "Knochenschwund-Gen" sind übrigens gerade dabei, den Weg in die klinische Anwendung zu finden: Die Ergebnisse einer Phase-III-Studie über eine Osteoporose-Therapie mit humanen Rankl-Antikörpern sind jedenfalls vielversprechend, wie kürzlich erst im renommierten "New England Journal of Medicine" berichtet wurde. Dieser Therapieansatz könnte Millionen von Frauen zugutekommen. (Klaus Taschwer/DER STANDARD, Printausgabe, 26. 11. 2009) 

  • Ein Gen vieler Eigenschaften: Rank/Rankl reguliert nicht nur das
Knochenwachstum, sondern auch Fieber.
    foto: imp-imba graphics department

    Ein Gen vieler Eigenschaften: Rank/Rankl reguliert nicht nur das Knochenwachstum, sondern auch Fieber.

Share if you care.