Der Netzwerkforscher Jörg Menche betrachtet den menschlichen Körper als komplexes System von Molekülen. Eine aktuelle Studie unter seiner Leitung zeigt, dass gesundheitsschädliche Substanzen gezielt zentrale Knotenpunkte im Interaktom angreifen, was Krankheiten als systemische Betriebsstörungen des Körpers erscheinen lässt.
Der Körper als Schienennetz
Seit 2024 leitet Jörg Menche das Ludwig-Boltzmann-Institut für medizinische Netzwerke in Wien. Seine wissenschaftliche Arbeit basiert auf einer Perspektive, die den menschlichen Körper nicht als bloße Ansammlung von Organen, sondern als ein Netzwerk von Molekülen begreift – vergleichbar mit einem Schienennetz, auf dem Züge verkehren. Laut einem Bericht des ORF ist dieser abstrakte Blick das Ergebnis einer langjährigen wissenschaftlichen Entwicklung, die Menche unter anderem im Team des Netzwerk-Pioniers Albert-László Barabási prägte.
Analyse des chemischen „Exposoms“
Um die Auswirkungen von äußeren Einflüssen auf den Organismus zu verstehen, untersuchte das Team um Menche das sogenannte chemische „Exposom. Dabei wurden 10.000 Substanzen – von Umweltgiften über Lebensmittelbestandteile bis hin zu Medikamenten – hinsichtlich ihrer Wirkung im Körper analysiert. Das zentrale Ergebnis: Stoffe lassen sich in einem Netzwerk anordnen, das nicht auf chemischer Ähnlichkeit basiert, sondern auf der Ähnlichkeit ihrer biologischen Wirkung.
Als Beispiel nennt Menche das Beruhigungsmittel Clobazam und die in Spinat oder Sauerampfer enthaltene Oxalsäure. Obwohl diese chemisch grundlegend verschieden sind, zeigen sie nahezu identische Wirkungen, insbesondere auf die Blutplättchen, die sogenannten Thrombozyten.
Gefährdung zentraler Knotenpunkte im Interaktom
Die Studie belegt, dass besonders gesundheitsschädliche Substanzen wie das Karzinogen Chloranilin oder das Desinfektionsmittel Chlorophen gezielt zentrale Proteine angreifen. Diese Proteine nehmen im „Interaktom– der Gesamtheit aller Wechselwirkungen im Körper – eine Schlüsselrolle ein.
Wenn ich einen zentralen Umsteigebahnhof störe, dann gibt es größere Schlangen, als wenn ich vielleicht irgendwo in der Peripherie einen U-Bahnhof schließe.
Demnach sind Ausfälle an diesen zentralen Knotenpunkten des Proteinnetzwerks kritisch, da sie den Betrieb der lebenden Zelle massiv beeinträchtigen. Die Forschungsergebnisse verdeutlichen, dass Krankheit aus netzwerktheoretischer Sicht als eine Art Betriebsstörung interpretiert werden kann, deren Schweregrad maßgeblich davon abhängt, welcher Teil des Systems attackiert wird.
