Was ist Keratin und wozu dient es?

Keratin ist ein faseriges Strukturprotein, das in tierischen Zellen vorkommt und zur Bildung spezialisierter Gewebe verwendet wird. Insbesondere werden die Proteine ​​nur von Chordaten (Wirbeltieren, Amphioxus und Urochordaten) produziert, zu denen Säugetiere, Vögel, Fische, Reptilien und Amphibien gehören. Das zähe Protein schützt die Epithelzellen und stärkt bestimmte Organe. Das einzige andere biologische Material mit ähnlicher Zähigkeit ist das Protein Chitin, das in Wirbellosen (z. B. Krabben, Kakerlaken) vorkommt..

Es gibt verschiedene Formen von Keratin, wie α-Keratine und härtere β-Keratine. Keratine gelten als Beispiele für Skleroproteine ​​oder Albuminoide. Das Protein ist schwefelreich und wasserunlöslich. Der hohe Schwefelgehalt wird auf den Reichtum der Aminosäure Cystein zurückgeführt. Disulfidbrücken verstärken das Protein und tragen zur Unlöslichkeit bei. Keratin wird normalerweise nicht im Magen-Darm-Trakt verdaut.

Keratin-Wort-Ursprung

Das Wort "Keratin" kommt vom griechischen Wort "Keras", was "Horn" bedeutet.

Beispiele für Keratin

Bündel von Keratinmonomeren bilden sogenannte Zwischenfilamente. Keratinfilamente können in der verhornten Schicht der Epidermis der Haut in als Keratinozyten bezeichneten Zellen gefunden werden. Die α-Keratine umfassen:

• Haar
• wolle
• Nägel
• Hufe
• Krallen
• Hörner 

Beispiele für β-Keratine umfassen:

• Schuppen von Reptilien
• Reptiliennägel
• Vogelkrallen
• Schildkrötenpanzer
• Gefieder
• Stachelschweinborsten
• Vogelschnäbel

Die Bartenplatten der Wale bestehen auch aus Keratin.

Seide und Keratin

Einige Wissenschaftler klassifizieren die Seidenfibroine, die von Spinnen und Insekten produziert werden, als Keratine, obwohl es Unterschiede in der Phylogenie der Materialien gibt, auch wenn ihre molekulare Struktur vergleichbar ist.

Keratin und Krankheit

Während tierische Verdauungssysteme nicht für den Umgang mit Keratin ausgerüstet sind, ernähren sich bestimmte infektiöse Pilze von dem Protein. Beispiele sind der Ringwurm und der Fußpilz des Athleten.

Mutationen im Keratin-Gen können Krankheiten hervorrufen, einschließlich epidermolytischer Hyperkeratose und Keratosis pharyngis.

Da Keratin nicht durch Verdauungssäuren aufgelöst wird, verursacht die Einnahme Probleme bei Menschen, die Haare essen (Trikophagie), und führt bei Katzen zum Erbrechen von Haarballen, wenn sich nach der Pflege genügend Haare angesammelt haben. Im Gegensatz zu Katzen erbrechen Menschen keine Haarballen. Eine große Ansammlung von Haaren im menschlichen Verdauungstrakt kann die seltene, aber tödliche Darmblockade namens Rapunzel-Syndrom verursachen.