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Protein steuert Verklumpung der Blutplättchen

20.03.2018

Würzburger Forscher konnten jetzt zeigen, welche wichtige Doppelrolle ein Protein bei der Regulation der Blutgerinnung einnimmt. Dies ist unter anderem für die Erforschung von Thrombose- und Schlaganfall-Erkrankungen von Bedeutung.

Das TRPM7-Protein fungiert als Kanal für Magnesium-Ionen und darüber hinaus als Kinase – ein Enzym, das die Kalzium-Konzentration in den Blutplättchen reguliert (linker Teil der Abbildung). In so genannten TRPM7R/R-Mäusen ist die Kinase-Aktivität durch eine Mutation ausgeschaltet. Wenn in diesen Tiere ein Schlaganfall induziert wurde, wurde bei ihnen erheblich weniger Hirngewebe geschädigt als in Kontrollmäusen (Wildtyp, abgekürzt WT; rechter Teil der Abbildung, Quelle: RVZ).

Das Zellprotein TRPM7 scheint an der Schnittstelle wichtiger regulatorischer Prozesse zu stehen. „TRPM7 fungiert einerseits als Kanal, der Magnesium-Ionen in die Zelle lässt“, erklärt der Leiter der Studie, Dr. Attila Braun und ergänzt: „Ein anderer Teil des TRPM7 arbeitet zudem als Enzym, das in den Kalzium-Stoffwechsel der Blutplättchen eingreift. Wir konnten nun erstmals zeigen, dass dieses Enzym indirekt die Aufnahme von Kalzium-Ionen und somit die Verklumpung der Blutplättchen fördert.“

Mäuse hatten weniger Beeinträchtigungen

Dieser Nachweis gelang den Wissenschaftlern mithilfe von Mäusen, bei denen das TRPM7 seine Enzymfunktion eingebüßt hatte. „Die Kalziumaufnahme in die Thrombozyten war bei den Tieren dadurch vermindert. Als Kanal für Magnesium-Ionen war das TRPM7 dagegen weiterhin voll funktionstüchtig“, erklärt Braun. Als Folge bildeten die Nager kaum noch größere Blutgerinnsel, wie sie beispielsweise bei einer Thrombose entstehen.

Nach einem Schlaganfall entwickelten sie zudem deutlich weniger Hirnschädigungen. „Die abgestorbenen Regionen waren bei ihnen um 60 Prozent kleiner als bei normalen Mäusen“, sagt Braun. „Auch waren bei ihnen die neurologischen Folgen des Schlaganfalls wie etwa Lähmungserscheinungen erheblich schwächer ausgeprägt“, so Braun.

Bislang war völlig unbekannt, welche physiologische Rolle die Enzymfunktion des TRPM7 spielt. „Unsere Arbeit ist ein erster Schritt, um diese Frage zu klären“, sagt Braun. „Weitere Details müssen jetzt erforscht werden – wie auch die Frage, ob das TRPM7 im Menschen eine ähnliche Doppelrolle erfüllt wie in der Maus.“

Falls ja, haben die Erkenntnisse möglicherweise langfristig auch medizinische Relevanz. Denn Blutplättchen spiele eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Schlaganfällen, Herzinfarkten und  Thrombosen. Wirkstoffe, die ganz gezielt die enzymatische Funktion des TRPM7 hemmen, könnten daher eventuell irgendwann dazu beitragen, die Behandlung dieser schweren Erkrankungen zu verbessern.

Sanjeev K. Gotru, Wenchun Chen, Peter Kraft, Isabelle C. Becker, Karen Wolf, Simon Stritt, Susanna Zierler, Heike M. Hermanns, Deviyani Rao, Anne-Laure Perraud, Carsten Schmitz, René P. Zahedi, Peter J. Noy, Michael G. Tomlinson, Thomas Dandekar, Masayuki Matsushita, Vladimir Chubanov, Thomas Gudermann, Guido Stoll, Bernhard Nieswandt, Attila Braun: TRPM7 Kinase Controls Calcium Responses in Arterial Thrombosis and Stroke in Mice;  Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, Februar 2018; DOI:  10.1161/ATVBAHA.117.310391

Über das Rudolf-Virchow-Zentrum

Das Rudolf-Virchow-Zentrum gehört als Zentrale Einrichtung zur Universität Würzburg. Die Forschungsgruppen arbeiten auf dem Gebiet der Schlüsselproteine, die für die Funktion von Zellen und damit für Gesundheit und Krankheit besonders wichtig sind. 

Dr. Attila Braun forscht am Rudolf-Virchow-Zentrum der Universität Würzburg und am Universitätsklinikum Würzburg. Das Projekt entstand innerhalb des DFG Sonderforschungsbereich 688. am Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg. 

Link

AG Nieswandt

Kontakt

Dr. Attila Braun, AG Nieswandt, Rudolf-Virchow-Zentrum Würzburg & Universitätsklinikum Würzburg, T.: +49 (0) 931 3180410, E-Mail: attila.braun@virchow.uni-wuerzburg.de

Von Pressemitteilung des RVZ

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