Wenn das Blut zu dick wird
Forschungsgruppe am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) entdeckt den molekularen Mechanismus für Thrombose und Bluterkrankheit
„Blut ist dicker als Wasser“ sagt der Volksmund. Wird es allerdings zu dick oder zu dünn, kann das tödliche Folgen für uns haben. Bei zu dickem Blut sammeln sich Proteine an und lassen die Ader verstopfen – es kommt zur Thrombose. Wenn die Ansammlung zu stark abgebaut wird, kann eine Bluterkrankheit vorliegen, bei der es zu unkontrollierten Blutungen kommt. Den Ausgleich schafft bei gesundem Blut ein Protein, der sogenannte „Von-Willebrand-Faktor“ (VWF). Dieses Protein schwimmt neutral im Blutfluss mit und wird aktiv, wenn ein Blutgefäß verletzt ist und Blut austritt.
Forscher am HITS, dem Heidelberger Institut für Theoretische Studien, haben nun mit dem Computer neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie dieses wichtige Protein funktioniert. Dr. Frauke Gräter und ihre Forschungsgruppe beschäftigen sich mit der Auswirkung von mechanischen Kräften auf Prozesse im Körper. „Solche Kräfte, sogenannte Scherkräfte, wirken auch im Blut“, erklärt die promovierte Chemikerin. Ihr Mitarbeiter Dr. Carsten Baldauf vergleicht das VWF-Protein mit einem Klebestreifen: „Bei einer Verletzung dehnt sich der Klebstreifen und seine Klebefläche vergrößert sich. Zum Verschließen der Wunde binden sich Proteine und Blutplättchen an diese Klebefläche. Bevor es allerdings zu einer Verstopfung kommt, wird das Klebeband an einer Sollbruchstelle durchgeschnitten.“
Obwohl VWF eines der größten Proteine im Blut ist, haben die Forscher im Labor bislang die „Sollbruchstelle“ nicht gefunden, weil sie im Protein verborgen ist. Mit dem Computer gelang es den HITS-Forschern, die „Sollbruchstelle“ zu entdecken und den Vorgang des Schneidens nachzuvollziehen.
Die 32-jährige Chemikerin Frauke Gräter leitete schon eine Nachwuchsforschergruppe, die an der Chinese Academy of Sciences in Schanghai, einem Partnerinstitut der Max-Planck-Gesellschaft, und der Universität Heidelberg angesiedelt war. Zuvor war sie am Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen und an der Columbia University in New York tätig. Ihr bisher gesammelter Erfahrungsschatz in der virtuellen Simulation von Zellvorgängen kommt der Entdeckung im HITS nun zugute.
„Anhand der Computersimulation können wir den Grund vererbbarer Krankheiten durch Gendefekte, wie Thrombosen oder Bluterkrankheiten, feststellen“, so Frauke Gräter. Ihre Forschungsgruppe arbeitet eng mit Medizinern verschiedener Krankenhäuser zusammen. Ziel dieser Zusammenarbeit ist es, diese vererbbaren Krankheiten eines Tages therapeutisch zu behandeln.
So kann es also dabei bleiben: „Blut ist dicker als Wasser“. Aber, dank Frauke Gräter und ihrer Forschungsgruppe, eben nur im übertragenen Sinne.
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