Warum auch Vogelspinnen regelmäßig Blut spenden

Hämocyanin färbt das Blut von Tintenfischen, Spinnen und Krebsen blau. Warum sich Krebsmediziner und Nanotechnologen für das Molekül interessieren, erklärt die Serie des Deutschlandfunks in Kooperation mit dem Trierischen Volksfreund.

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Trier. Ein alter Kellerraum, kaltes Neonlicht, muffiger Geruch - ein seltsamer Ort für einen Blutspendetermin. Und doch hält Elmar Jaenicke schon Spritzen und Pipetten bereit. "Immer montags um zehn" sei Blutabnahme, beteuert der Biophysiker von der Universität Mainz. Die Spender sitzen allerdings nicht auf Stühlen; sie hocken regungslos in unzähligen Terrarien: insgesamt 200 handtellergroße Vogelspinnen. Einigen von ihnen wird Jaenicke ein paar Mikrotropfen Hämolymphe abzapfen, wie das Blut der Tiere heißt. Es ist ein ganz besonderer Saft: nicht rot, sondern blau!

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"Man kann tatsächlich blaublütig sein, wenn auch nicht als Zweibeiner", schmunzelt Hans Decker, Direktor des Instituts für Molekulare Biophysik an der Mainzer Hochschule. Bei Tintenfischen und Schnecken ist das so, auch bei Spinnen, Skorpionen und Krebsen. Der Sauerstoffträger in ihrem Blut ist nicht Hämoglobin wie bei Wirbeltieren, sondern Hämocyanin. "Während bei Hämoglobin Sauerstoff über Eisen gebunden wird, ist er bei Hämocyanin zwischen Kupferatomen eingespannt", so der Biologe und Physiker. Das führe zum aristokratischen Blaustich.

Riesen-Proteinkomplex

Hämocyanin ist ein Proteinkomplex und zählt zu den größten bekannten Biomolekülen. Anders als Hämoglobin steckt es nicht in Blutkörperchen. "Es bedarf einfach einer gewissen Größe, um nicht über eine Niere ausgeschieden zu werden", erläutert Decker, dessen Arbeitsgruppe über das Riesenmolekül forscht.
Von Nutzen ist der blaue Blutfarbstoff bereits in der Medizin. "Wenn Sie Blasenkrebs haben, dann wird er ausgeschabt und die Blase noch einmal mit einer Hämocyanin-Lösung ausgespült", weiß der Institutschef. So würden auch die letzten Krebszellen eliminiert, da "unser Immunsystem Hämocyanin als fremd erkennt und so noch einmal extra stimuliert wird".
Hilfreich könnte der Stoff auch bei der Entwicklung von Medikamenten gegen Pigmentstörungen sein. Hämocyanin hat große strukturelle Ähnlichkeit mit Tyrosinasen. Das sind Enzyme, ohne die das dunkle Haut- und Haarpigment Melanin nicht fabriziert werden kann, was etwa bei der Weißfleckenkrankheit ("Vitiligo") der Fall ist. Praktisch wäre es, wenn man die Enzyme mit einer Salbe applizieren könnte. Laut Decker ist es dabei für Forscher "besser, mit Hämocyanin als Modell zu arbeiten". Es lasse sich nun mal leichter gewinnen als Tyrosinasen, die man später tatsächlich verwenden würde.

Bemerkenswerte Form

Bemerkenswert an dem Molekül ist auch noch seine Form. Als "kleine Nanoröhre" beschreibt der Mainzer Biophysikprofessor das Hämocyanin von Tintenfischen und Schnecken. Es gebe Versuche, die Hohlzylinder als Formen für die Fertigung von Nanodrähten zu benutzen. Warum aber existieren überhaupt beide Blutfarbstoffe, der rote wie auch der blaue? "Das ist die Frage, hinter der sehr viele Leute her sind", sagt Decker. Schlüssig beantwortet ist sie bisher nicht.

Die Beiträge dieser Serie laufen im Deutschlandfunk immer mittwochs um 16.35 Uhr in der Sendung "Forschung aktuell". In der Region empfangen Sie den Deutschlandfunk auf UKW 95,4 und 104,6. Weitere Infos unter www.dradio.de/jahrderchemie