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01.02.2017 Von: Nadja Winter

Doppelter Stress im Meer

Tübinger Wissenschaftler entdecken das Stresshormon Noradrenalin bei verschiedenen Meerestieren


Tübingen, 01.02.2017. Unter Stress schlägt unser Herz schneller, wir werden unruhig und fangen an zu schwitzen. Diese Reaktion wird von einem Molekül namens Noradrenalin verursacht, der bei Stress ausgeschüttet wird. Seine Wirkung entfaltet Noradrenalin, wenn es an spezifische Rezeptor Molekülen bindet, die sogenannten adrenergen Rezeptoren.

Bisher waren Noradrenalin und die adrenergen Rezeptoren nur in Wirbeltieren wie uns bekannt. Man nahm an, dass Wirbellose andere Stresshormone haben. Bereits bekannt war, dass die Fruchtfliege Anzeichen von Stress zeigt, wenn in ihrem Nervensystem Octopamin, ein Molekül, das dem Noradrenalin sehr ähnlich ist, an die Octopamin-Rezeptoren bindet. Darum ging man davon aus, dass die Stressreaktion bei Wirbeltieren durch Noradrenalin und die adrenergen Rezeptoren verursacht wird, bei Wirbellosen hingegen durch Octopamin und Octopamin-Rezeptoren.

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben nun eine überraschende Entdeckung gemacht. Als sie den meeresbewohnenden Ringelwurm Platynereis dumerilii studierten, fanden sie beide Arten von Rezeptoren, und schlossen daraus, dass auch beide Hormone vorhanden sein müssen. Als sie weiterforschten, entdeckten sie dasselbe auch bei anderen Meeresbewohnern, zum Beispiel bei Priapswürmer (Priapulida) und  Kiemenlochtiere (Hemichordata). Obwohl diese alle wie Würmer aussehen, sind sie nur sehr entfernt verwandt. Aus den gewonnenen Daten wird klar, dass bereits der letzte lebende Vorfahr dieser Würmer, des Menschen und der Fruchtfliege – ein Tier, das vor etwa 550 Millionen Jahren gelebt hat – über beide Hormonsysteme verfügt haben muss. Später haben dann unsere Vorfahren das Octopamin und seinen Rezeptor verloren, während bei der Fruchtfliege das Noradrenalin und die adrenergen Rezeptoren verloren gingen.

Diese spannenden Erkenntnisse zeigen, dass man interessante Einblicke in die Evolution des Nervensystems gewinnen kann, wenn man Würmer aus dem Meer studiert – diese Tiere verändern sich im Lauf der Evolution nämlich besonders langsam. Weitere Studien werden hoffentlich aufklären können, warum es zwei einander so ähnliche Hormonsysteme gibt und ob beide ursprünglich etwas mit Stress zu tun hatten.

 

Original Publikation:
Philipp  Bauknecht and Gáspár Jékely: Ancient coexistence of norepinephrine, tyramine, and octopamine signaling in bilaterians. BMC Biology, 2017; 15:6

http://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-016-0341-7

 

Ansprechpartner:

Gáspár Jékely
Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie
Tel.: 07071 601-1310
E-Mail: gaspar.jekely(at)tuebingen.mpg.de

 

Nadja Winter (Pressereferentin)
Tel.: 07071 601-444
E- Mail: presse-eb(at)tuebingen.mpg.de


Von links nach rechts: ein Burstenwurm, ein Priapswurm und ein Kiemenlochtier. Diese Würmer sind nur sehr entfernt verwandt, aber alle haben das Stresshormon Noradrenaline, bisher nur von Wirbeltieren bekannt. Credit: John Gerhart, von Kiemenlochtier; Mattias Hogvall, Bild von Priapswurm.

Von links nach rechts: ein Burstenwurm, ein Priapswurm und ein Kiemenlochtier. Diese Würmer sind nur sehr entfernt verwandt, aber alle haben das Stresshormon Noradrenaline, bisher nur von Wirbeltieren bekannt. Credit: John Gerhart, von Kiemenlochtier; Mattias Hogvall, Bild von Priapswurm.

Der Bürstenwurm Platynereis dumerilii. Credit: Jürgen Berger

Der Bürstenwurm Platynereis dumerilii. Credit: Jürgen Berger