So reguliert der Körper seine Temperatur

Der menschliche Körper ist ein wahres Wunderwerk der Natur, weshalb Forscher immer wieder Neues entdecken und biologische Abläufe besser verstehen und erklären können. So beispielsweise ein Forscherteam der Universität Heidelberg, das erst vor zwei Wochen ihre Forschungsergebnisse zu Wärmeregulation des Körpers veröffentlichte. Dass der Körper eine konstante Temperatur von 37 Grad behält, ist nur möglich, wenn er seine Temperatur selbst reguliert. Wie genau das vonstattengeht war die Frage, der sich die Wissenschaftler um Jan Siemens in ihren Untersuchungen widmeten.

Um zu verstehen, wie das Wärmeregulationszentrum im Gehirn funktioniert, untersuchten die Heidelberger Wissenschaftler den Vorgang zunächst an Mäusen. Dabei untersuchten sie speziell wie der in der Nervenzellmembran sitzende Trmp2 Ionenkanal im Wärmeregulationszentrum funktioniert. Sie konnten beobachten, dass sich dieser Kanal bei einem Wärmeanstieg öffnete und bei Kälteabfall schloss, so wurde Kalzium als Botenstoff entweder weitergegeben oder der Fluss der Kalziumionen unterbrochen. Durch einen Farbstoff konnte Siemens das Kalzium sichtbar machen und seinen Weg unter dem Mikroskop beobachten.

Versuche an Mäusen

So gingen die Forscher zunächst davon aus, dass das Kalzium dem Gehirn signalisiert, dass es die Körpertemperatur herunter regeln muss, wenn es zu warm wird. Um diese Annahme zu überprüfen, entfernten sie den Ionenkanal zunächst und erhöhten die Körpertemperatur der Mäuse. Tatsächlich stieg die Körpertemperatur der Nager bedenklich an, da das Gehirn seiner natürlichen regulierenden Aufgabe nicht mehr nachkommen konnte.

Doch damit nicht genug, Siemens und seine Kollegen konnten auch das genaue Gegenteil beobachten, als sie gentechnisch einen Schalter in den Ionenkanal einbauten, der nach Belieben von ihnen an und ausgeschaltet werden konnte. Mithilfe dieses Schalters konnten sie Kalziumionen ungehindert und ohne Grund fließen lassen. Der Überschuss an Kalzium im Wärmeregulationszentrum der Mäuse führte dazu, dass die Körpertemperatur um bis zu zehn Grad abfiel.

Für die medizinische Zukunft

Dass die Regulation der Körpertemperatur beim Menschen auf dieselbe Weise abläuft, können die Forscher zunächst nur vermuten, denn untersucht haben sie es noch nicht. Ist das aber der Fall, könnten diese Erkenntnisse in Zukunft bei der Therapie und Heilung von Erkrankungen helfen, die Probleme mit der Körpertemperaturregelung auslösen oder bedingen. Durch einen mittels Gentechnik eingebauten Schalter könnte so bei Fieber beispielsweise die Körpertemperatur von außen geregelt werden.