Forschungsthema

Studenten der Hochschule Luzern untersuchen auf einer Höhenforschungsrakete Ionenkanäle respektive Proteine, welche auf mechanische Kräfte reagieren. Von dieser Forschung versprechen wir uns Hinweise, wie biologische Zellen Kräfte wahrnehmen können. Dies könnte helfen Beschwerden wie Muskelschwund und Abnahme der Knochendichte, welche bei bettlägerigen Patienten häufig auftreten, besser zu verstehen.

Forschungsthema_v1

Der menschliche Körper reagiert stark auf mechanische Belastungen. Häufige und angemessene Belastungen sind wichtig für die Gesundheit. Ist ein menschlicher Körper über längere Zeit der Schwerelosigkeit ausgesetzt, hat dies mehrere schwerwiegende Auswirkungen auf die Physiologie. Bekannte Anpassungsprozesse in der bemannten Raumfahrt sind unter anderem Muskelschwund (Atrophie) und die Verringerung von Knochendichte. Bei bettlägerigen Patienten und älteren Menschen können ähnlichen Symptomen häufig festgestellt werden. Dieses Forschungsexperiment soll helfen zu verstehen wie biologische Zellen Kräfte wahrnehmen können. Dies könnte helfen, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.

 

Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass Zellen über verschiedene Mechanismen die äusseren Kräfte wahrnehmen. Wie genau diese Kräfte von den Zellen detektiert werden ist jedoch noch unbekannt. Bisherige Studien haben gezeigt, dass mechanosensitive Ionenkanäle mitverantwortlich sein könnten. Diese öffnen sich unter mechanischer Belastung und erlauben einen Ionenfluss durch die Zellmembran (siehe Abbildung 1).

Ionenkanal

Abbildung 1: Zellmembran mit Ionenkanälen

Forschungsschwerpunkt in diesem Projekt ist deshalb herauszufinden, wie sich die Schwerelosigkeit auf mechanosensitive Ionenkanäle auswirkt. Dieses Projekt soll die Machbarkeit solcher Experimente demonstrieren und für die Wissenschaft neue Erkenntnisse bringen.