News

Natrium als Signal- und Energietransmitter

Das Wirkunspaar Zelle/Zellumgebung kann im Prinzip als Batterie aufgefasst werden - eine Natriumpumpe spielt dabei eine zentrale Rolle. Prof. Schoner vom Institut für Biochemie und Endokrinologie der Justus-Liebig Universität in Giessen (D) arbeitet an der Aufklärung von Struktur und Funktion sowie der physiologischen Bedeutung dieses Enzyms, der Natriumpumpe. Anlässlich seines 65. Geburtstages findet ein internationales Symposium statt.

Auf dem Symposium werden Experten zur Struktur und zur Funktion von Natriumtransportern, zur Rolle dieser Transporter und des Natriums für die Klinik und zur Bedeutung des Natriums als Kommunikationsvermittler zwischen Zellumgebung und Zelle referieren.

Lebende Zellen und Organismen befinden sich mit ihrer Umgebung permanent in einem energetischen Ungleichgewicht. Solche Ungleichgewichte werden mit Hilfe von Natrium und der "Natriumpumpe" eingestellt. Die Natriumpumpe pumpt drei Natriumionen aus der Zelle im Austausch für zwei Kaliumionen aus dem extrazellulären Raum und baut so einen Natriumgradienten auf und bewirkt gleichzeitig, daß das Zellinnere im Vergleich zur Umgebung elektronegativ wird.

So kann man dieses Paar Zelle/Umgebung im Prinzip als eine Art Batterie auffassen. So wie eine Batterie genutzt werden kann, um Arbeit zu verrichten, wird der elektrochemische Natriumgradient von der Zelle genutzt, um aus der Umgebung Nährstoffe ionischer oder nicht-ionischer Natur aufzunehmen, Metabolite und Ionen aus dem Zellinneren nach außen abzugeben, den Wasserhaushalt und den osmotischen Druck zu regulieren, Nervensignale zu leiten und mit der Umgebung zu kommunizieren.

Der Natriumhaushalt nimmt eine zentrale Rolle in der Physiologie der Zelle ein. Es gibt Proteine, die mit dem Natriumtransport oder dem Ausbalancieren des Natriumhaushaltes verknüpft sind. Arbeitsweise und Regulation dieser Proteine zu verstehen ist für viele Forscher ein vorrangiges Ziel, weil Störungen dieser Proteine häufig mit schwerwiegenden physiologischen Einbußen einhergehen.

© medizin.at