News: Der Schnaps-Kanal
Taumelnde Schritte, schwerer Gang. Die Effekte von Alkohol auf den Körper sind hinreichend bekannt. Jetzt fanden Wissenschaftler heraus, dass ein einziges Protein im Gehirn über die berauschende Wirkung entscheidet.
© Elizabeth Goodwin (Ausschnitt)
Weihnachtszeit und klirrende Kälte. Eingemummelt in dicke Mäntel und warme Schals durch verschneite Gassen drängeln, einen dampfenden Glühwein in den frostig roten Händen: So einfach lässt sich die Kälte vertreiben. Aus einem Becher werden schon mal zwei – und bald macht sich neben der wohligen Wärme auch der Alkohol bemerkbar.
Die Folgen sind bekannt und ähnlich im gesamten Tierreich: Mit steigendem Alkoholkonsum bewegt sich der Organismus zunehmend unbeholfen, die Kontrolle über die eigenen Bewegungen geht verloren. Dabei erfahren alle – von Würmern und Taufliegen über Mäuse bis hin zu Menschen – die berauschende Wirkung bei ähnlichen Konzentrationen.
Woher aber kommt dieser Effekt? Die Arbeitsgruppe um Steven McIntire von der University of California in San Francisco begann mit der Suche nach Genen, die für das rauschhafte Erlebnis verantwortlich sein könnten.
Ihre Studien führten sie am Rundwurm Caenorhabditis elegans durch. Dieser Nematode wird gerne für genetische Untersuchungen herangezogen, zumal sich für etwa die Hälfte seiner Gene entsprechende Gegenstücke beim Menschen finden.
Nachdem die Wissenschaftler die mikroskopisch kleinen Würmer mutationsauslösenden Chemikalien ausgesetzt hatten, brachten die Tierchen genetisch veränderte Nachkommen auf die Welt. Bei diesen Tausendschaften unterschiedlicher Mutanten untersuchten die Forscher, wie sich die Tiere in verschiedenen Alkohol-Konzentrationen bewegten.
Dabei konnten die Wissenschaftler acht genetische Varianten identifizieren, die unterschiedlich stark auf Ethanol reagierten. Eine der Gruppen stellte sich als extrem unempfindlich heraus: Selbst wenn sie Alkohol-Konzentrationen ausgesetzt wurden, die normale Tiere ins Koma befördert hätten, konnten sich diese Würmer noch normal bewegen. Diese Nematoden hatten eine genetische Gemeinsamkeit: Bei ihnen allen war das Gen slo-1 mutiert.
Dieser Erbfaktor trägt die genetischen Informationen für einen Ionen-Kanal, den so genannten BK-Kanal. Öffnet dieser seine Schleusen, strömen Kalium-Ionen aus Nervenzellen heraus, wodurch die Weiterleitung von Signalen zeitweise verzögert wird. Dieser natürliche Prozess wird durch Alkohol verstärkt: Ethanol veranlasst den Kanal, sich häufiger zu öffnen – und das führt letztendlich zu den typischen unkoordinierten Bewegungen eines Rauschzustandes. Auch im menschlichen Gehirn ist der gleiche Ionen-Kanal zu finden.
Wenn also die verstärkte Aktivierung des BK-Kanals für den Verlust der Bewegungskontrolle beim Rausch verantwortlich ist, sollte eine künstliche Aktivierung ohne Alkohol den gleichen Effekt haben. Und tatsächlich: Ist der BK-Kanal durch eine Mutation häufiger als normal geöffnet, verhalten sich die Rundwürmer im nüchternen Zustand, als wären sie "betrunken".
Obwohl Alkohol vielfältige Effekte auf Zellen hat und mit Sicherheit auch an anderer Stelle wirkt, hält McIntire es dennoch für bemerkenswert, dass eine einzige Genmutation eine solch starke Resistenz verursachen kann. Und er fügt hinzu, dass dieses Gen möglicherweise den bisher besten Ansatzpunkt darstellt, den Effekt von Alkohol zu blockieren. Auf dieser Grundlage könnten Betrunkene ausgenüchtert und möglicherweise Alkoholismus behandelt werden.
Die Folgen sind bekannt und ähnlich im gesamten Tierreich: Mit steigendem Alkoholkonsum bewegt sich der Organismus zunehmend unbeholfen, die Kontrolle über die eigenen Bewegungen geht verloren. Dabei erfahren alle – von Würmern und Taufliegen über Mäuse bis hin zu Menschen – die berauschende Wirkung bei ähnlichen Konzentrationen.
Woher aber kommt dieser Effekt? Die Arbeitsgruppe um Steven McIntire von der University of California in San Francisco begann mit der Suche nach Genen, die für das rauschhafte Erlebnis verantwortlich sein könnten.
Ihre Studien führten sie am Rundwurm Caenorhabditis elegans durch. Dieser Nematode wird gerne für genetische Untersuchungen herangezogen, zumal sich für etwa die Hälfte seiner Gene entsprechende Gegenstücke beim Menschen finden.
Nachdem die Wissenschaftler die mikroskopisch kleinen Würmer mutationsauslösenden Chemikalien ausgesetzt hatten, brachten die Tierchen genetisch veränderte Nachkommen auf die Welt. Bei diesen Tausendschaften unterschiedlicher Mutanten untersuchten die Forscher, wie sich die Tiere in verschiedenen Alkohol-Konzentrationen bewegten.
Dabei konnten die Wissenschaftler acht genetische Varianten identifizieren, die unterschiedlich stark auf Ethanol reagierten. Eine der Gruppen stellte sich als extrem unempfindlich heraus: Selbst wenn sie Alkohol-Konzentrationen ausgesetzt wurden, die normale Tiere ins Koma befördert hätten, konnten sich diese Würmer noch normal bewegen. Diese Nematoden hatten eine genetische Gemeinsamkeit: Bei ihnen allen war das Gen slo-1 mutiert.
Dieser Erbfaktor trägt die genetischen Informationen für einen Ionen-Kanal, den so genannten BK-Kanal. Öffnet dieser seine Schleusen, strömen Kalium-Ionen aus Nervenzellen heraus, wodurch die Weiterleitung von Signalen zeitweise verzögert wird. Dieser natürliche Prozess wird durch Alkohol verstärkt: Ethanol veranlasst den Kanal, sich häufiger zu öffnen – und das führt letztendlich zu den typischen unkoordinierten Bewegungen eines Rauschzustandes. Auch im menschlichen Gehirn ist der gleiche Ionen-Kanal zu finden.
Wenn also die verstärkte Aktivierung des BK-Kanals für den Verlust der Bewegungskontrolle beim Rausch verantwortlich ist, sollte eine künstliche Aktivierung ohne Alkohol den gleichen Effekt haben. Und tatsächlich: Ist der BK-Kanal durch eine Mutation häufiger als normal geöffnet, verhalten sich die Rundwürmer im nüchternen Zustand, als wären sie "betrunken".
Obwohl Alkohol vielfältige Effekte auf Zellen hat und mit Sicherheit auch an anderer Stelle wirkt, hält McIntire es dennoch für bemerkenswert, dass eine einzige Genmutation eine solch starke Resistenz verursachen kann. Und er fügt hinzu, dass dieses Gen möglicherweise den bisher besten Ansatzpunkt darstellt, den Effekt von Alkohol zu blockieren. Auf dieser Grundlage könnten Betrunkene ausgenüchtert und möglicherweise Alkoholismus behandelt werden.
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