Psoriasis: Vom Schildkröten-Schutzpanzer lernen

2. Dezember 2015
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Ein Vergleich zwischen menschlicher Haut und Schildkrötenpanzern zeigt, dass wichtige Hautproteine in einem gemeinsamen Vorfahren entstanden sind. Der Vergleich hilft, schützende Protein-Interaktionen zu verstehen, um mögliche Psoriasis-Therapien zu entwickeln.

Der Panzer der Schildkröte ist ein höchst erfolgreiches Konzept evolutionärer Entwicklung, das sich durch seine Verteidigungsfunktion von anderen Reptilien markant unterscheidet. Im Rahmen der Studie untersuchte die Arbeitsgruppe um den Molekularbiologen Leopold Eckhart von der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien jene Gene, die für die Hautschichten des Panzers der Europäischen Sumpfschildkröte und einer nordamerikanischen Schildkrötenart verantwortlich sind, um sie mit Genen der menschlichen Haut zu vergleichen.

Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass die Bildung eines harten Panzers durch Mutationen in einer Gengruppe erfolgte, die als Epidermal Differentiation Complex (EDC) bekannt ist. Vergleiche von Genomdaten verschiedener Reptilien lassen darauf schließen, dass die verantwortlichen EDC-Mutationen auftraten, als sich die Schildkröten vor circa 250 Millionen Jahren von anderen Reptilien abspalteten.

Bemerkenswert ist, dass die grundlegende Organisation der EDC-Gene bei Mensch und Schildkröte gleich ist. Dies lässt auf die Entstehung der prototypischen EDC Gene in einem gemeinsamen Vorfahren schließen, der vor 310 Millionen Jahren lebte und heutigen Reptilien ähnlich war.

EDC-Gene schützen die Haut

Im Fall der Schildkröten entwickelten sich diese Gene so, dass Proteine gebildet werden, die zu einer deutlichen Härtung der äußersten Hautschicht, verstärkten Quervernetzzungen und damit zur Bildung eines Panzers führen. Beim Menschen schützen EDC-Gene die Haut vor dem Eintritt von Mikroben und Allergenen.

Diese neue Studie zeigt, dass evolutionär verwandte Gene eine Schutzfunktion sowohl beim Menschen als auch bei Schildkröten haben. Durch den Vergleich der Haut von Mensch und Tier hofft man, die Interaktionen der Proteine besser zu verstehen. Daraus abgeleitete Erkenntnisse könnten in Zukunft zu medizinischen Anwendungen führen, etwa zur verbesserten Therapie bei Psoriasis, bei der Mutationen in EDC Genen gefunden wurden.

Originalpublikation:

Comparative genomics identifies epidermal proteins associated with the evolution of the turtle shell
Karin Brigit Holthaus et al.; Molecular Biology and Evolution; doi: 10.1093/molbev/msv265; 2015

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Dermatologie, Medizin
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