Hämocyanin: Warum Vogelspinnen Blut spenden

Ein Kellerraum: kaltes Neonlicht, muffiger Geruch – ein seltsamer Ort für eine Blutspende. Und doch hält Elmar Jaenicke 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: 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!
„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 im Hämoglobin Sauerstoff an Eisen gebunden wird, ist er bei Hämocyanin zwischen Kupferatomen eingespannt“, so der Biologe und Physiker. Das führt zum Blauton. Hämocyanin ist ein Proteinkomplex und zählt zu den größten bekannten Biomolekülen. Anders als Hämoglobin steckt es nicht in Blutkörperchen. „Es bedarf einer gewissen Größe, um nicht über die Niere ausgeschieden zu werden“, erläutert Decker, dessen Arbeitsgruppe über das Riesenmolekül forscht.

Der blaue Blutfarbstoff wird in der Medizin bereits genutzt. „Wird Blasenkrebs ausgeschabt, wird die Blase mit Hämocyanin-Lösung ausgespült, um auch letzte Krebszellen zu beseitigen“, erläutert der Institutschef: „Das Immunsystem erkennt Hämocyanin als fremd und wird so stimuliert.“
Auch bei der Entwicklung von Medikamenten gegen Pigmentstörungen könnte Hämocyanin helfen – es hat große strukturelle Ähnlichkeit mit Tyrosinasen. Das sind Enzyme, ohne die das dunkle Haut- und Haarpigment Melanin nicht entsteht, wie bei der Weißfleckenkrankheit („Vitiligo“). Ideal wäre es, wenn man diese Enzyme als Salbe applizieren könnte. Die Forschung setzt auf Hämocyanin, weil es sich leichter gewinnen lässt als Tyrosinasen.
Bemerkenswert ist auch die Form des Moleküls: Als „kleine Nanoröhren“ beschreibt der Mainzer Biophysikprofessor das Hämocyanin. 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? „Eine Frage, mit der sich sehr viele Leute beschäftigen“, sagt Decker. Schlüssig beantwortet ist sie bisher nicht.

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