Galanin

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 18. November 2016
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Galanin wurde am Karolinska Institut in Schweden entdeckt. Professor Viktor Mutt und Kazuhiko Tatemoto isolierten es 1980 aus einem Schweinedünndarm. Nachdem es 1983 gelang nachzuweisen, dass Galanin biologisch aktiv ist, wurde seine Struktur am Karolinska Institut bestimmt und im gleichen Jahr erstmalig in einer Publikation erwähnt.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Galanin?

Bei Galanin handelt es sich um ein Peptid – ein Molekül, das aus Aminosäuren aufgebaut ist, die über Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Peptide werden entsprechend der Anzahl ihrer Aminosäuren in drei Kategorien unterteilt: Oligopeptide (weniger als 10), Polypeptide (10 – 100) und Proteine (mehr als 100).

Galanin besteht aus 30 Aminosäuren beim Menschen und aus 29 Aminosäuren bei allen weiteren Spezies, bei denen es bisher nachgewiesen werden konnte. Es gehört somit zu den Polypeptiden. Galanin agiert als ein Neurotransmitter, also ein Stoff, der Reize von einer Nervenzelle zu einer anderen Zelle weitergibt, verstärkt oder verändert. Es spielt eine Rolle bei der Regulierung zahlreicher physiologischer Funktionen. Dazu zählen unter anderem die Steuerung der Bewegung des Magen-Darm-Traktes, die Freisetzung und Hemmung von anderen Neurotransmittern und Hormonen und die Beeinflussung der Aktivität der Bauchspeicheldrüse.

Zur Familie des Galanins gehören insgesamt vier Peptide. Ihre Wirkung vermitteln sie mithilfe von Rezeptoren. Derzeit sind drei Rezeptoren von Galanin bekannt: GalR1, GalR2 und GalR3.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Galanin wirkt oft hemmend, z. B. bei der Schmerzverarbeitung oder der Ausschüttung des Glückshormones Serotonin und des den Sympathikus anregenden Noradrenalins. In einem Invitro-Experiment konnte nachgewiesen werden, dass Galanin die Freisetzung von Insulin hemmt.

Neben dem Wach- und Schlafrhythmus reguliert das Neuropeptid zudem die Nahrungsaufnahme. In einem Experiment mit Ratten konnte nachgewiesen werden, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen dem Verlangen danach, fettreiche Nahrung aufzunehmen und der Galaninkonzentration im Hypothalamus, dem Teil des Gehirns, der für die Steuerung des vegetativen Nervensystems verantwortlich ist. Der Konsum fettreicher Nahrungsmittel führt zur gesteigerten Bildung von Galanin im Hypothalamus. Dieser Konzentrationsanstieg führt wiederum zu einem erhöhten Bedürfnis fettreiche Nahrung zu sich zu nehmen.

Bei gesunden Menschen gibt es allerdings entgegenwirkende Mechanismen, die diesen Zyklus unterbrechen. Auch ein hemmender Effekt von Galanin auf die Sekretion von Magensäure wurde entdeckt. Beim Menschen verzögert es zudem die Entleerung des Magens indem es seine Bewegung reduziert. Eine besondere Bedeutung kommt Galanin bei der Reifung der Milchdrüsen und der Bildung von Muttermilch zuteil. In einem Versuch hierzu wurden Mäuse eingesetzt, deren für die Galaninbildung verantwortliches Gen deaktiviert worden war.

Diese Tiere waren zwar lebensfähig und konnten sich problemlos fortpflanzen, waren aber anschließend nicht in der Lage dazu, ihre Jungen zu säugen. Im gleichen Experiment wurde außerdem festgestellt, dass die Tiere mit dem defekten Galaningen Schwierigkeiten damit hatten, fettreiche Nahrung zu verwerten. Treten im Körper Schädigungen oder Entzündungen an Neuronen oder dem Nervensystem auf, so führt dies zu einer verstärkten Bildung von Galanin. Es wird davon ausgegangen, dass es einen schützenden Effekt auf Neuronen und Nerven hat und die Bildung neuer Neuronenzellen fördert.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Die Synthese von Galanin findet unter anderem statt in Neuronen im Hypothalamus, im Rückenmark, in der Plazenta sowie im limbischen System, dem Teil des Gehirns, der für das Triebverhalten und Emotionen zuständig ist. Galanin wird gebildet indem zunächst von einem Gen auf dem elften Chromosom das Präprotein abgelesen wird, das anschließend durch ein Enzym, die sogenannte Signalpeptidase, gespalten wird.

Aus diesem Proprotein entsteht durch erneute Abspaltung das Galanin. Seine drei verschiedenen Rezeptoren agieren im zentralen Nervensystem, dem Hypophysenvorderlappen, in der Bauchspeicheldrüse, im Magen und in der glatten Darmmuskulatur. Die Werte des Galaninspiegels können von Person zu Person variieren und schwanken von Tag zu Tag. Bei Frauen ist er besonders auch von der Quantität der produzierten Geschlechtshormone abhängig. Wenn höhere Mengen an Östrogen und Progesteron von den Eierstöcken produziert werden, führt diese gehobene Hormonkonzentration zu einer verstärkten Bildung von Galanin im Gehirn.

Wie groß diese Schwankungen ausfallen können zeigte sich in einer Krebsstudie, bei der die Konzentration von Galanin im Serum bei kranken und gesunden Probanden gemessen wurde. Bei der gesunden Kontrollgruppe schwankten die Werte zwischen ca. 10 und 40 Nanogramm pro Milliliter. Bei den Krebspatienten war er deutlich höher.

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Krankheiten & Störungen

Ein Zusammenhang zwischen dem Galaninspiegel und Krebserkrankungen wurde bereits mehrfach festgestellt. Beispielsweise gilt Galanin mittlerweile als ein charakteristisches Merkmal für bösartige, Ferntumore bildende Brustkrebstumoren.

Tierversuche ergaben, dass Galanin auf Krebszellen sowohl hemmend als auch wachstumsfördernd wirken kann. Die Aktivierung des GalR1-Rezeptors wirkt in der Regel gegen die Gewebevermehrung des Tumors, während die Aktvierung des GalR2-Rezeptors sowohl das Wachstum inhibieren als auch steigern kann. Es liegt ebenfalls eine Verbindung von Galanin mit Krankheiten wie Alzheimer, Epilepsie und Essstörungen, Alkoholsucht und Depression nahe. Eigentlich hat Galanin eine schützende Wirkung auf Nervenzellen. Im Fall von Alzheimer scheint es allerdings eine Schlüsselrolle im Fortschritt der Krankheit zu spielen. Anfänglich versucht das Gehirn sich mit der vermehrten Ausschüttung des Neuropeptids gegen die Krankheit zu wehren.

Ab einem gewissen Punkt im Krankheitsverlauf schlägt die Wirkung dann aber laut einer Studie der Waschington Univerity Medical School um und trägt zum Verlust wichtiger Hirnfunktionen bei. Ein Beweis dafür, dass im Galaninspiegel eine tatsächliche Ursache für den Ausbruch von Alzheimer liegen könnte, wurde noch nicht gefunden. Forscher der Princeton Universität fanden mithilfe von Untersuchungen an Ratten heraus, dass der Galaninspiegel sich auf chronisches Trinken auswirkt. Galanin begünstigt den Konsum von Alkohol und dieser Konsum führt zu einer gesteigerten Produktion von Galanin, wodurch ein Kreislauf entsteht, der bei Entwicklung von süchtigem Trinkverhalten vermutlich eine große Rolle spielt.

Einer anderen Studie zufolge spielt Galanin, besonders gepaart mit Stress, auch eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Depressionen. Ist die Galaninproduktion gestört, z.B. aufgrund eines Gendefektes, so kann dies des Weiteren Angststörungen begünstigen. Beispielsweise zeigen Mäuse, denen das Neuropeptid fehlt ein stärkeres Angstverhalten als ihre Artgenossen, deren Körper Galanin produzieren können.

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