Körper & Medizin

Abdichter zwischen deinen Zellen – manche lecken mit Absicht

Claudine sind eine Familie kleiner Proteine, die in den Deckgeweben des Körpers dafür sorgen, dass benachbarte Zellen dicht aneinander schließen. Diese sogenannten Tight Junctions bilden eine Art Dichtung zwischen den Zellen und kontrollieren, welche Ionen und Moleküle durch die Zellzwischenräume wandern dürfen – nur so kann etwa der Magen seinen stark sauren Inhalt von den übrigen Organen abschotten. Manche Claudine verschließen diese Zwischenräume komplett, andere bilden winzige Kanäle, die gezielt bestimmte Ionen oder sogar Wasser durchlassen. Strukturell sind es kleine Membranproteine, die die Zellwand viermal durchqueren und deren Aufbau vom Fadenwurm bis zum Menschen erstaunlich ähnlich geblieben ist, obwohl sich die zugrunde liegende DNA-Sequenz stark unterscheidet. Beim Menschen kennt man inzwischen 27 verschiedene Claudine, verteilt über viele Chromosomen.

Entdeckt wurden sie erst 1998 von einer japanischen Forschungsgruppe, nachdem zunächst ein anderes Protein namens Occludin als Bestandteil der Tight Junctions beschrieben worden war, sich aber als nicht entscheidend für deren Abdichtung erwies. Seitdem fand man Claudine nicht nur bei Säugetieren, Fischen und Amphibien, sondern überraschenderweise sogar bei Fadenwurm und Fruchtfliege, obwohl diese Tiere gar keine echten Tight Junctions, sondern nur ähnliche Strukturen besitzen. Jedes Claudin wird in einem ganz eigenen Muster in bestimmten Geweben oder nur zu bestimmten Zeiten aktiv, und die jeweilige Kombination mehrerer Claudine in einem Gewebe bestimmt, wie dicht oder durchlässig die Barriere dort ausfällt. Wie genau die Proteine sich zu einer funktionierenden Barriere zusammenfügen, ist auf molekularer Ebene aber noch nicht vollständig geklärt; man vermutet wassergefüllte Poren, deren Durchlässigkeit von geladenen Aminosäuren abhängt.

Störungen einzelner Claudine zeigen eindrücklich, wie unterschiedlich ihre Aufgaben im Körper sind. Ein bestimmtes Claudin dient als Andockstelle für ein bakterielles Gift, das schweren Durchfall auslöst, ein anderes verursacht bei Mutation vermehrten Calciumverlust über den Harn, und wieder ein anderes führt bei Ausfall im Innenohr zur Taubheit, weil die Haarzellen degenerieren. Fehlt das Claudin im Nervenmyelin, kommt es zu gestörter Reizweiterleitung und Unfruchtbarkeit bei Männchen, und Mäuse ohne ein bestimmtes Hautclaudin sterben schon kurz nach der Geburt durch Austrocknen. Solche Befunde haben dazu geführt, zwischen überall aktiven „Haushalts“-Claudinen und spezialisierten Varianten zu unterscheiden, die nur in einzelnen Organen wichtige Funktionen übernehmen. Weil Claudine auch die Blut-Hirn-Schranke mitgestalten, hofft man, sie eines Tages gezielt beeinflussen zu können, um etwa Medikamente besser ins Gehirn zu bringen.

Claudin 2 und 15 dichten nicht ab, sondern bilden parazelluläre Kanäle, die Kationen und sogar Wasser passieren lassen – zwischen den Zellen hindurch, nicht durch sie.

Den ganzen Artikel „Claudine“ auf Wikipedia lesen

Der Artikel stammt aus der Wikipedia und steht unter CC BY-SA 4.0. Die Einleitung oben ist unsere eigene.