Prion-Proteine helfen blutbildenden adulten Stammzellen, in Stresssituationen zu überleben. Mit dieser Entdeckung ist es einem amerikanischen Forscherteam wohl erstmals gelungen, der eigentlichen Funktionen des körpereigenen Prion-Proteins PrP auf die Spur zu kommen. Diese Variante kommt im Gegensatz zur falsch gefalteten infektiösen Form, die Krankheiten wie BSE oder Creutzfeldt-Jakob auslösen kann, auch in verschiedenen Geweben des gesunden Organismus vor. Ihre Bedeutung für den Körper war bislang jedoch unklar.
Berühmt geworden ist das Prion-Protein PrP nicht in seiner normalen Gestalt, sondern in einer falsch gefalteten Variante: Nur in dieser so genannten infektiösen Form ist es in der Lage, anderen PrP-Molekülen seine eigene, ungewöhnliche Struktur aufzuzwingen und damit Erkrankungen wie die Traberkrankheit Scrapie bei Schafen, BSE bei Rindern oder die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit beim Menschen auszulösen. Während diese krankmachende Wirkung von PrP mittlerweile recht gut verstanden ist, wissen Forscher immer noch nicht genau, wozu die körpereigene Variante eigentlich gut ist. Zugeschrieben wurden ihr bisher unter anderem Rollen bei der Signalübertragung oder beim Überleben der Zellen sowie eine Schutzwirkung gegen freie Radikale.
Zumindest bei Mäusen schützt das körpereigene PrP tatsächlich Zellen vor Stress, konnten Cheng Cheng Zhang vom Whitehead-Institut für biomedizinische Forschung in Cambridge und sein Team nun zeigen. Allerdings konzentriert sich diese Schutzwirkung auf eine unerwartete Gruppe von Zellen: die so genannten hämatopoetischen Stammzellen, die im Knochenmark von Tieren vorkommen und sich in alle Arten von Blutkörperchen verwandeln können. Wie die Wissenschaftler entdeckten, wird das Prion-Protein in der äußeren Hülle dieser Zellen produziert. Dort erfüllt es jedoch offenbar keine wichtigen Aufgaben ? zumindest solange der Körper gesund ist. So unterschied sich beispielsweise das Knochenmark von gesunden Mäusen, bei denen das PrP-Gen ausgeschaltet war, praktisch nicht von dem ihrer unveränderten Artgenossen.
Als die Forscher jedoch das Knochenmark mehrmals in immer wieder andere Mäuse transplantierten, setzte dieser Stress den Stammzellen ohne PrP sehr viel mehr zu als den unveränderten: Bereits nach der dritten Verpflanzung waren die Zellen nicht mehr in der Lage, sich zu regenerieren und ihre normalen Aufgaben wahrzunehmen. Das PrP schützt demnach die Stammzellen vor Stress und erhält ihre Regenerationsfähigkeit, schließen die Forscher. Wie genau das PrP die Stammzellen beschützt, wollen sie in weiteren Studien untersuchen. Sie vermuten jedoch, es könnte als Andockstelle für ein Hormon oder eine ähnliche Substanz dienen, die zum Überleben der Zellen wichtig ist.
Cheng Cheng Zhang (Whitehead-Institut für biomedizinische Forschung, Cambridge) et al.: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0510577103 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
