Physiologie: Aufgabe von Rhesus-Protein enthüllt
© CDC / Janice Haney Carr (Ausschnitt)
Eiweiße des Rhesussystems spielen offenbar eine wichtige Rolle beim Transport von Ammonium und damit der Aufrechterhaltung der pH-Balance im Körper. Forscher um Anna Maria Marini von der Université Libre de Bruxelles und ihre Kollegen bestätigten diese zuvor nur vermutete Funktion durch Experimente mit genmanipulierten Mäusen.
Die Forscher hatten Nager-Mangelmutanten produziert, die nicht länger das Rhesusprotein Rhcg herstellten. In solchen Tieren sank der Blut-pH-Wert in den sauren Bereich, gleichzeitig konnten sie nur geringere Mengen an stickstoffhaltigen Stoffwechselendprodukten über den Urin entsorgen als normale Mäuse.
Beide Beobachtungen konnte Marinis Team dadurch erklären, dass Rhcg in Membranen als Ammoniak-Transporter arbeitet. So werden zum einen in Nierenepithelzellen, einer Zwischenstation der Stickstoffentsorgung, Ammoniumionen aus dem Körper in Ammoniak und H+ zerlegt; die Protonen werden dann aktiv in den ableitenden Harnleiter gepumpt. Dabei werde das zweite anfallende Ammonium-Spaltprodukt, NH3 aber offenbar nur durch vom Rhesusprotein Rhcg in der Membran gebildeten Kanäle ausreichend schnell ebenfalls nach außen geschleust, so Marini. Bislang hatte man angenommen, dass dieser notwendige Kotransport rein passiv über Membrandiffusion erfolgt.
Auch außerhalb der Niere verhindere ein Ausfall des Rhcg-Gens wichtige, pH-Wert ausgleichende Kotransportprozesse, die im Normalfall die Arbeit von Protonenpumpen flankieren. In der Folge gerate dann das Säure-Basen-Gleichgewicht aus der Balance, was etwa das saure Blut der Rhcg-defekten Versuchsnager erkläre, so die Forscher.
Eine weitere Folge sei offenbar bei männlichen Mäusen ohne Rhcg zu erkennen, die weniger fruchtbare Spermien produzieren. Bei ihnen falle der Rhesustransporter in den Hoden aus, wo er durch einen Transport von Ammonium aus den Samenkanälchen in die Epithelzellen im Normalfall dafür sorgen soll, dass das Milieu im Kanal wegen der zurückbleibenden Protonen leicht sauer wird. Die hier lagernden Spermienvorläufer brauchen den niedrigen pH-Wert aber, um auszureifen – was bei den unfruchtbaren Mutantenmäusen unterbleibe.
Obwohl Mediziner das Rhesussystem des Blutes seit Langem gut kennen, war die eigentliche Funktion der Rhesusproteine für den Körper noch nicht ganz durchschaut. Man hatte bis dato etwa auch vermutet, dass die als Rhesusantigene bekannten Proteine auf der Oberfläche von roten Blutkörperchen für den Transport von CO2 im Blut wichtig sind. (jo)
Die Forscher hatten Nager-Mangelmutanten produziert, die nicht länger das Rhesusprotein Rhcg herstellten. In solchen Tieren sank der Blut-pH-Wert in den sauren Bereich, gleichzeitig konnten sie nur geringere Mengen an stickstoffhaltigen Stoffwechselendprodukten über den Urin entsorgen als normale Mäuse.
Beide Beobachtungen konnte Marinis Team dadurch erklären, dass Rhcg in Membranen als Ammoniak-Transporter arbeitet. So werden zum einen in Nierenepithelzellen, einer Zwischenstation der Stickstoffentsorgung, Ammoniumionen aus dem Körper in Ammoniak und H+ zerlegt; die Protonen werden dann aktiv in den ableitenden Harnleiter gepumpt. Dabei werde das zweite anfallende Ammonium-Spaltprodukt, NH3 aber offenbar nur durch vom Rhesusprotein Rhcg in der Membran gebildeten Kanäle ausreichend schnell ebenfalls nach außen geschleust, so Marini. Bislang hatte man angenommen, dass dieser notwendige Kotransport rein passiv über Membrandiffusion erfolgt.
Auch außerhalb der Niere verhindere ein Ausfall des Rhcg-Gens wichtige, pH-Wert ausgleichende Kotransportprozesse, die im Normalfall die Arbeit von Protonenpumpen flankieren. In der Folge gerate dann das Säure-Basen-Gleichgewicht aus der Balance, was etwa das saure Blut der Rhcg-defekten Versuchsnager erkläre, so die Forscher.
Eine weitere Folge sei offenbar bei männlichen Mäusen ohne Rhcg zu erkennen, die weniger fruchtbare Spermien produzieren. Bei ihnen falle der Rhesustransporter in den Hoden aus, wo er durch einen Transport von Ammonium aus den Samenkanälchen in die Epithelzellen im Normalfall dafür sorgen soll, dass das Milieu im Kanal wegen der zurückbleibenden Protonen leicht sauer wird. Die hier lagernden Spermienvorläufer brauchen den niedrigen pH-Wert aber, um auszureifen – was bei den unfruchtbaren Mutantenmäusen unterbleibe.
Obwohl Mediziner das Rhesussystem des Blutes seit Langem gut kennen, war die eigentliche Funktion der Rhesusproteine für den Körper noch nicht ganz durchschaut. Man hatte bis dato etwa auch vermutet, dass die als Rhesusantigene bekannten Proteine auf der Oberfläche von roten Blutkörperchen für den Transport von CO2 im Blut wichtig sind. (jo)
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