Woher wärmeempfindliche Nervenzellen im Gehirn die nötigen Informationen beziehen

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Heidelberg – Wärmeempfindliche Nervenzellen im Gehirn erhalten Informationen über ein Protein namens TRPM2. Allerdings sitzt es nicht auf den wärmeempfindlichen Nervenzellen selbst, sondern weiter verteilt an den Kontaktstellen benachbarter Neurone, also den Synapsen.

Das berichtet eine Arbeitsgruppe um Jan Siemens vom Pharmakologischen Institut am Universitäts­klinikum Heidelberg (UKHD) in der Zeitschrift Neuron (DOI: 10.1016/j.neuron.2021.10.001).

Die Mechanismen, mit denen der Körper Temperatur misst und die eigene Körperwärme reguliert sind lebenswichtig, aber noch wenig verstanden. Der US-amerikanische Molekularbiologe David Julius hat für die Entdeckung des ersten Wärmesensors an Nervenzellen der Haut den diesjährigen Nobelpreis für Medizin erhalten.

Auch im Gehirn ist mit dem Protein TRPM2 ein sehr ähnlicher Wärmesensor aktiv. Die Heidelberger For­schergruppe konnte jetzt den Mechanismus um das Sensorprotein TRPM2 im Mausmodell weiter auf­klären. Es zeigte sich, dass die Sensoren an den Synapsen angesiedelt sind – was die Forscher über­raschte, weil Synapsen bekanntlich der Signalweitergabe an andere Zellen dienen.

Anders im sogenannten Hypothalamus, der Gehirnregion, die als Thermostat fungiert: Bei steigender Temperatur löst TRPM2 auf der Oberfläche dieser Synapsen ein Signal an die wärmesensitiven Nerven­zellen selbst aus, es meldet also zurück an den Zellkörper. Dank der ausgelagerten Wärmesensoren be­stim­me nicht die begrenzte Anzahl wärmesensitiver Neurone, sondern das gesamte Netzwerk der umge­benden Nervenzellen die Wärmesensitivität – das mache die Wärmeregulation besser an die jewei­ligen Bedürfnisse anpassbar, vermuten die Forscher.

Das Team um Siemens hatte im Jahr 2016 mit dem Protein TRPM2 den 1. Wärmesensor entdeckt, mit dem das körpereigene Thermostat eine drohende Überhitzung wahrnimmt: TRPM2 lässt bei Mäusen – wie wahrscheinlich auch bei Menschen – ab rund 39° Celsius Kalzium in die Synapsen fluten und setzt eine Signalkette in Gang, die dazu führt, dass der Körper Wärme ableitet, beispielsweise durch geweitete Blutgefäße in der Haut. Die genauen Abläufe sind laut den Forschern aber noch wenig verstanden. © hil/aerzteblatt.de