Münster (mfm/sm) - Mithilfe der Skelettmuskulatur bewegen gesunde Menschen Arme und Beine – meist ohne bewusst darüber nachdenken zu müssen. Skelettmuskelzellen heben sich von anderen Zellen in unserem Körper ab, denn sie entstehen aus der Verschmelzung einzelner Muskelfasern und können sich nach Verletzungen oder Entzündungen erneut verbinden und so regenerieren. Doch wie funktioniert dieser Prozess und welche Rolle spielen dabei Zwei-Poren-Kaliumkanäle (K_2P-Kanäle)? Mit diesen Fragen beschäftigte sich Dr. Ali Afzali in seiner experimentellen Doktorarbeit an der Klinik für Allgemeine Neurologie des Uniklinikums Münster. Für seine Ergebnisse wurde er nun mit dem Promotionspreis der Medizinischen Fakultät ausgezeichnet.
Die Funktion von Kaliumkanälen, zu denen die K_2P-Kanäle gehören, sind in einer Vielzahl von Zelltypen bereits intensiv erforscht: Wie Tore in einer Stadtmauer regulieren sie den Einstrom von Kaliumionen und somit die biochemischen als auch elektrochemischen Eigenschaften unserer Zellen. So stellen sie sicher, dass die komplexen Vorgänge innerhalb des menschlichen Organismus stattfinden können und gewährleisten letztlich, dass die Zellen ihre jeweiligen Funktionen erfüllen können. Bei Skelettmuskelzellen sind die Zwei-Poren-Kaliumkanäle jedoch bisher nicht erforscht. An dieser Wissenslücke setzt Afzalis Arbeit an.
Im menschlichen Körper lassen sich drei Arten von Muskelzellen unterscheiden: Die glatte Muskulatur ist für alle unwillkürlichen, also nicht direkt steuerbaren Abläufe innerhalb des Organismus verantwortlich, beispielsweise für die Verdauung. Herzmuskelzellen gewährleisten autonom den Takt unseres Blutkreislaufes. Mit den Skelettmuskelzellen dagegen verrichten wir alle unsere steuerbaren Bewegungen wie das Gehen oder Greifen. In Mausexperimenten konnte Afzali zeigen, dass Zwei-Poren-Kaliumkanäle bereits im Entstehungsprozess von Skelettmuskeln eine entscheidende Rolle spielen. Denn störte er beispielsweise zwei Vertreter der Kanäle, nämlich TASK2 und TREK1, während des Heranwachsens der Muskelzellen, konnten diese nicht vollständig ausreifen.
Vorangegangene Forschungsarbeiten hatten gezeigt, dass Muskelzellen auch an der Immunantwort des Menschen beteiligt sind. Im zweiten Teil seiner Arbeit analysierte der 27-Jährige deshalb auch die Rolle der K_2P-Kanäle innerhalb von Entzündungsvorgängen des Skelettmuskels. Hier bewirkte eine Blockade von TASK2 und TREK1 eine verstärkte Immunantwort. Diese Erkenntnis beweist, dass die Kanäle auch an den komplexen Prozessen des Immunsystems beteiligt sind.
Aus der Grundlagenforschung Afzalis resultieren vielfältige Übertragungsmöglichkeiten auf das humane System – beispielsweise auf Regenerationsprozesse der Muskelzellen des Menschen oder auch die Entstehung und Entwicklung autoimmuner Muskelerkrankungen.
Geboren in Kabul und aufgewachsen in Bielefeld, studierte Afzali von 2010 bis 2015 in Münster und danach in München Medizin, wo er im Februar dieses Jahres eine Stelle als Assistenzarzt an der Neurologischen Klinik und Poliklinik des Universitätsklinikums Rechts der Isar angetreten hat. Schon jetzt stehen in seinem Lebenslauf zahlreiche Publikationen und Posterpräsentationen. Hier reiht sich nun auch der Promotionspreis seiner Alma Mater ein. Überreicht wurde ihm die von Pfizer Deutschland mit 2.500 Euro dotierte Auszeichnung in der Promotionsfeier der Medizinischen Fakultät.

Video zur ausgezeichneten Dissertation (zum Abspielen anklicken):