Dass Rauchen süchtig macht, ist auch genetisch bedingt: Das Zusammenspiel von Genen eines bestimmten Clusters beeinflusst offenbar die Fähigkeit, die Lust auf Nikotin zu zügeln. Eine jetzt in der Fachzeitschrift „Neuron“ erschienene Studie belegt, dass dafür eine Region im Zwischenhirn entscheidend ist. Hier sitzt ein Rezeptor, dessen Funktion durch diesen Gencluster kontrolliert wird, wie Verusche an Mäusen zeigen.
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Rauchen fordert jedes Jahr nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisaton WHO weltweit etwa fünf Millionen Tote. Viele von ihnen sterben an Lungenkrebs. „Vor zwei Jahren haben Studien gezeigt, dass genetische Veränderungen in einem bestimmten Gencluster Risikofaktoren für nikotinabhängigkeit und Lungenkrebs sind“, erklärt Inés Ibañez- Tallon vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch.
Gencluster kontrolliert Acytylcholinrezeptor
Die Forscherin konnte jetzt gemeinsam mit Kollegen vom Pasteur Institut in Paris und der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau mehr Licht in diesen Mechanismus bringen. Sie untersuchte einen spezifischen Rezeptor für den Botenstoff Aceytlcholin, der von diesem Gencluster gebildet wird, in Eizellen des Krallenfrosches (Xenobus laevis) sowie in transgenen Mäusen. Dieser Acytylcholinrezeptor wird unter anderem bei Rauchern von Nikotin aktiviert.
Das für den Rezeptor verantwortliche Gencluster besteht aus drei Genen, die Rolle der einzelnen war jedoch nur in Teilen bekannt. Ein Gen dieser Untergruppe ist alpha5. „Es ist bekannt, dass starke Raucher eine Punktmutation in diesem Gen haben. Sie laufen eher Gefahr nikotinabhängig zu werden und Lungenkrebs zu entwickeln, als Menschen, die diese Genmutation nicht haben.“, so Ibañez-Tallon. Ein zweites Gen in dieser Untergruppe des Rezeptors ist das Gen beta4.
„Obwohl das Gencluster in der DNA jeder Zelle vorhanden ist, wird der Rezeptor nur in ganz wenigen Regionen des Gehirns ausgebildet. Eine davon ist die Habenula“, erläutert Ibañez-Tallon. Dabei handelt es sich um zwei dünne Markbündel im Zwischenhirn, die die Zirbeldrüse mit dem Thalamus verbinden und sich ins Riechhirn fortsetzen. Ihre Funktion ist noch ungeklärt, möglicherweise spielen sie als Umschaltstation für die Verarbeitung von Riechreizen eine Rolle.
Genkombination ermöglicht Zügelung der Nikotinlust
Um herauszufinden, welche Rolle die einzelnen Gene des Clusters für die Nikotinsucht spielen, aktivierten die Forscher zunächst in transgenen Mäusen nurn das beta4 Gen. Als Folge entwickelten diese Mäuse eine starke Aversion gegen Nikotin: Sie tranken nur Wasser ohne Nikotin. Ganz anders die Reaktion, wenn die Wissenchaftler mit Hilfe eines Virus zusätzlich die mutierte Variante des alpha5-Gens anschalteten: Dann hatten diese Mäuse bereits nach zwei Wochen ihren Widerwillen gegen Nikotin überwunden und tranken nur noch nikotinhaltiges Wasser.
Nach Ansicht der Forscher könnte dies darauf hindeuten, dass erst die ausbalancierte Aktivität dieser beiden Gene den Nikotinverbrauch zügelt. Fällt dagegen eine Komponente durch Mutation aus, fällt die Kontrolle weg und eine erhöhte Anfälligkeit für eine Nikotinsucht ist die Folge. (Neuron, 2011; DOI 10.1016/j.neuron.2011.04.013)
(Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC), 13.05.2011 – NPO)
