Unsere Haut ist in der Lage, noch die leichteste Berührung wahrzunehmen. Mit dem Gespür für das Feine ertasten wir etwa die Unterschiede in der Textur von Stoffen. Doch welche Strukturen in der Haut uns diese Wahrnehmung bescheren, war bisher ungeklärt. Nun fanden Forscher den Beweis für eine 100 Jahre alte Annahme.
Forscher um Ellen Lumpkin und Huda Zoghbi vom Baylor College of Medicine in Houston (Texas) glauben, das Rätsel nun gelöst zu haben. Wie sie heute in "Science" berichten, spielen bei der Wahrnehmung von leichten Berührungen die sogenannten Merkel-Zellen eine entscheidende Rolle.
Diese Zellen, benannt nach dem Göttinger Anatomen Friedrich Merkel, kennt die Wissenschaft seit gut 130 Jahren. Etwa 60 Milliarden von ihnen stecken in der Haut eines Menschen – einzeln oder in "Merkel-Scheiben". Sie sind mit Nervenenden verbunden, und schon ihr Entdecker nahm an, dass sie für die Übertragung leichter Berührungsreize zuständig seien – doch beweisen konnte das niemand. "Studien, die dieses Modell indirekt getestet haben, ergaben widersprüchliche Resultate", beschreiben die Autoren der neuen Studie das Dilemma.
Also musste ein Experiment her, das die Merkel-Zellen direkt auf ihre Funktion testet. Doch genau das war bisher problematisch, sagt Ellen Lumpkin: "Es gab keine Methode, die Merkel-Zellen zu entfernen, ohne den Nerv zu beschädigen."
Die Forscher wussten aus früheren Arbeiten, dass ein Gen mit dem Kürzel Atoh1 für die Bildung der Merkel-Zellen wichtig ist. Versuchsmäuse, denen das Gen komplett fehlt, sterben jedoch gleich nach der Geburt. Deshalb nutzte das Team für ihre Experimente eine Methode, die es ihnen erlaubte, Atoh1 nur in bestimmten Körperregionen auszuschalten.
Die so manipulierten Mäuse hatten zwar noch Merkel-Zellen im Kopfbereich, nicht aber in der restlichen Haut. Es zeigte sich, dass die Mäuse durchaus noch Schmerzreize empfinden konnten, und auch die Nerven für Temperaturreize waren voll ausgebildet. Doch für leichte Berührungen waren die Hautbereiche ohne Merkel-Zellen unempfindlich geworden. Dies sei der erste direkte Beleg für die Funktion der Zellen, sagt Stephen Maricich aus Lumpkins Team. Die über hundert Jahre alte Frage nach der Funktion dieses Zelltyps scheint damit beantwortet.
Andere Fragen dagegen sind noch offen: Etwa, ob die Merkel-Zellen als Ganzes den Reiz aufnehmen und in ein elektrisches Nervensignal verwandeln. Mit diesem Problem wollen Lumpkin und ihre Kollegen sich als Nächstes beschäftigen. Die Neurowissenschaftlerin geht noch weiter: "Wir wissen überhaupt nicht, wie die Berührungsrezeptoren von Säugetieren funktionieren. Welche Gene machen sie zum Beispiel zu Schmerzsensoren und welche zu Sensoren für Berührungen?" Das aktuelle Projekt habe für die Beantwortung dieser Fragen die experimentelle Basis geliefert.
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