Wenn wir an Zucker denken, kommt uns der normale Haushaltszucker in den Sinn. Er ist süß, macht dick und krank – ABER dieser Stoff hat auch viele positive Seiten, die erst nach und nach durch die Forschung entdeckt werden.

Seit ein paar Jahren rückt ein lange vernachlässigter Zweig der Wissenschaft immer mehr ins Rampenlicht. Die Rede ist von der Glycobiologie. Dabei geht es um Zucker, genauer gesagt um Kohlenhydrate, um deren Strukturen und Funktionen. Dieses Forschungsgebiet fasziniert Biochemiker, Chemiker, Biologen und gerade Ärzte gleichermaßen.

Zucker als unersetzliche Kohlenhydrate

Im Körper stellen die Zuckermoleküle die größte Fraktion, noch vor dem Eiweiß. Sie gehören zur Gruppe der Kohlenhydrate, die den Körper mit zum Teil schnell verfügbarer Energie (Traubenzucker) sowie den wichtigen Ballaststoffen versorgen. Wir finden sie als Bausteine im Grundgerüst von Genen und sie sorgen dafür, dass unendlich viele verschiedene Eiweiße ihre lebenswichtigen Aufgaben im Körper erfüllen können.

Antikörper brauchen Ketten

Lebenswichtig sind auch die Zuckerseitenketten an Antikörpern. Fehlen Teile dieser Ketten, verursachen die Antikörper zusammen mit dem Fc-Rezeptor- Molekül heftige Entzündungen. Das Immunsystem greift dabei den eigenen Körper an und Autoimmunerkrankungen (Arthritis, Rheuma, Multiple Sklerose, Diabetes Typ 1 u.v.a.) sind die Folge. Auch im Rahmen der Krebsforschung ist man auf einen Zusammenhang gestoßen, denn bei der Entstehung karzinogener Zellen mischt das Immunsystem kräftig mit.

Sialinsäure

Bei solchen Fehlleistungen des Immunsystems scheint die Sialinsäure besonders wichtig zu sein. Sie kommt unter anderem in Glycoproteinen vor, die aus einem Protein und mehreren daran gebundenen Zuckerketten bestehen. Verbindungen mit dem größten Zuckeranteil von bis zu 85 Prozent sind die im Blut vorhandenen Antigene. Im Blut spielen die Eiweiße auch eine weitere tragende Rolle, denn durch sie bekommt das rote Lebenselixier erst eine Struktur und kann so bestimmt werden. Dafür heften sich Glycoproteine an die Oberfläche von roten Blutkörperchen (Erytrocyten). Nur bei der Blutgruppe 0 fehlen sie. Darum ist diese Blutgruppe auch für eine Blutspende bei Empfängern mit anderen Blutgruppen geeignet.

Einen Nachweis über den Stellenwert der Säure bei der Ausbildung von Zuckerseitenketten wurde während einer Studie erbracht. Dabei wurde entdeckt, dass Antikörper von Arthritikern nur einen geringen Anteil der Säure aufwiesen. Gab man den Probanden bestimmte Medikamente, wurden wieder vollständige und intakte Zuckerseitenketten gebildet.

Forschung in Zukunft

Zur Bestimmung von Krebstumoren wurde ein spezielles Verfahren entwickelt, das mit der Sialinsäure arbeitet. Im Rahmen der Potentiometrischen Erfassung kann ein erhöhter Sialinsäuregehalt verursacht durch Tumore schnell festgestellt werden. Dieses Verfahren kommt auch bei Operationen zum Einsatz und erbringt schnell ergänzende Informationen zum Grad der Erkrankung.

Das Ziel der Glycobiologen rund um den Globus geht allerdings noch weiter. Sogenannte Glycomimetika, chemisch erstellte Zuckermoleküle, sollen als Medikamente verabreicht und als künstlich erzeugte Helfer dem Immunsystem beim Kampf gegen Krankheiten beistehen. Dazu werden neue Therapien mit Biotech-Medikamenten entwickelt, die bestimmte Rezeptoren blockieren sollen und dadurch die Entstehung von Krankheiten verhindern.

Die Wissenschaftler wollen auch den Zusammenhang und das Zusammenspiel von verschiedenen, Einfluss nehmenden Faktoren, wie genetische und von außen kommende “Störungen” verstehen. Denn auch bei der Entstehung von Infektionskrankheiten (Viren und Bakterien) ist Zucker ein wichtiger Faktor. Die Krankheitserreger nutzen die Sialinsäure, um in Zellen einzudringen. Auch die Grippe-Impfstoffe basieren auf der Funktion der Zuckerstrukturen um so den Körper zu Abwehrmaßnahmen zu stimulieren.