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Forschung Forscher sind dem Zucker auf der Spur

Von NNN | 20.11.2018, 21:29 Uhr

Dummerstorfer FBN-Wissenschaftler beschäftigen sich mit süßer Seite der Fortpflanzungsbiologie

Mit der süßen Seite der Fortpflanzungsbiologie beschäftigen sich derzeit die Forscher des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie (FBN). Das wissenschaftliche Nachwuchsteam um Dr. Sebastian P. Galuska untersucht dabei die Aufgabe des Zuckers. „Wir erforschen zusammen mit nationalen und internationalen Kooperationspartnern die Rolle von komplexen Zuckermolekülen in der Reproduktionsimmunologie, da zahlreiche Studien zeigen, dass diese Glykane als eine Art ID-Karte von Lebewesen verwendet wird, um sich vor Zellen des Immunsystems zu erkennen zu geben. All unsere Zellen sind ummantelt von einer Zuckerschicht, bestehend aus einer Vielzahl von unterschiedlichsten Glykokonjugaten“, erklärt Galuska. Als Glykane oder auch Saccharide bezeichnen die Wissenschaftler körpereigene Zuckerketten.

Wie die Forscher erklären, wird nach dem Geschlechtsakt das Immunsystem im weiblichen Geschlechtstrakt aktiviert, was eigentlich zum Abtöten der Spermien und somit zur Unfruchtbarkeit führen müsste. Jedoch weisen die fremden Invasoren zahlreiche Moleküle auf, die das Immunsystem beeinflussen können. Fehlen aber bestimmte Zuckermoleküle, ist ihre ID-Karte fehlerhaft. Dies führt dazu, dass sie sich nicht mehr korrekt vor den weiblichen Immunzellen ausweisen können und aufgefressen werden. „Unser Schwerpunkt liegt darin, natürlich vorkommende Zuckerstrukturen zum Beispiel auf Spermien oder in der Samenflüssigkeit zu identifizieren, die gezielt Mechanismen des Immunsystems beeinflussen können.“

Aber auch andere Fallen des Abwehrmechanismus stehen im Fokus der Untersuchungen. Ähnlich wie Insekten gehen Bakterien und Co. einer Spinne ins Netz und werden eingeschlossen und abgetötet. Im Prinzip würde dies auch geschehen, wenn „körperfremde“ Spermien auf weibliche Neutrophile treffen.

Weibliche Abwehrfallen umschiffen

„Gemeinsam analysieren wir, welche strukturellen Voraussetzungen Zuckermoleküle auf Spermien erfüllen müssen, um die vielen Hindernisse bis zur Eizelle zu umschiffen und ob solche zuckerabhängigen Mechanismen auch an anderen Orten im Körper stattfinden oder bei Erkrankungen eine Rolle spielen könnten“, erklärt der Biotechnologe. Diese verschiedensten Zuckermoleküle könnten dann zukünftig als körpereigene Therapeutika eingesetzt werden, um biomedizinische Anwendungen zu entwickeln. Wie beispielsweise bei der künstlichen Befruchtung. Hier könnten solche natürlichen Zuckerketten eingesetzt werden, sodass mehr Samenzellen die Abwehrfallen des weiblichen Immunsystems überwinden. Auch bei zahlreichen Krankheiten, wie etwa einer Blutvergiftung, sei der Einsatz von Zuckerpolymeren eine vielversprechende innovative Möglichkeit, wodurch die Ergebnisse der Grundlagenforschung der Dummerstorfer Wissenschaftler auch für die Humanmedizin von hohem Interesse sind.