Muskel- u.Immunzellen:Wartung lebender Zellen

Muskel- u.Immunzellen:Wartung lebender Zellen

Beitragvon Twei » Freitag 22. Februar 2013, 11:26

[quote]Rund-um-die-Uhr-Wartung lebender Zellen
Johannes Seiler Abteilung Presse und Kommunikation
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
22.02.2013 09:51

Im Labor: Prof. Dr. Jörg Höhfeld und Prof. Dr. Waldemar Kolanus (von links) von der Universität Bonn vor dem Fluoreszenzmikroskop und mit einer Aufnahme, die auf dem Cover von "Current Biology" abgebildet ist.
(c) Foto: Barbara Frommann/Uni Bonn

Unter dem Mikroskop: Eine Zelle bildet unter mechanischer Belastung Entsorgungsvesikel, sogenannte Autophagosomen (gelb), die beschädigte Bestandteile des zellulären Stützskeletts (blau) umschließen und verdauen. Dieser Prozess ist unerlässlich für Atmung, Muskelfunktion, Blutdruckregulation und Immunabwehr.

Muskel- und Immunzellen funktionieren trotz sehr hoher mechanischer Beanspruchung rund um die Uhr. Verschleißteile des zellulären Stützgerüsts werden rechtzeitig ausgetauscht, bevor Schäden zur tödlichen Bedrohung werden. Wie dies bewerkstelligt wird, haben nun Forscher unter Federführung der Universität Bonn herausgefunden. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Current Biology“ vorgestellt.

Wer kennt es nicht: Am Auto müssen mal wieder Bremsbeläge und Stoßdämpfer ausgetauscht werden. Aber auch unsere Körperzellen unterliegen einem ständigen mechanischen Verschleiß. Das gilt nicht nur für Muskelzellen, sondern auch für Blut-filtrierende Nierenzellen und Immunzellen, die im Zuge der Immunabwehr unseren Körper durchwandern. „Insbesondere das Protein Filamin wird dabei sehr beansprucht“, sagt Prof. Dr. Jörg Höhfeld vom Institut für Zellbiologie der Universität Bonn. Lebende Zellen verfügen zur Stabilisierung nicht über ein steifes Gerüst, sondern über elastische, fadenförmige Strukturen. Wirken Zugkräfte auf dieses „Skelett“ der Zelle, dann hält das Filamin als elastischer Kleber die Bestandteile zusammen.

Schäden werden durch molekulare „Anstandsdamen“ erkannt

Molekulare „Anstandsdamen“ – sogenannte Chaperone – kontrollieren, ob die Proteine richtig gefaltet sind. Sie erkennen deshalb auch Schäden am Filamin und aktivieren seine Entsorgung in der Zelle. Eine wichtige Rolle beim Abbau spielt ein Chaperon-Helfer, der in Säugetieren „BAG3“ genannt wird. Er ist dafür verantwortlich, dass das „Bitte entsorgen!“-Etikett an das verschlissene Filamin geheftet wird. Dies führt zu einer Entsorgung des Verschleißteils in einem Vorgang der als Chaperon-assistierte selektive Autophagie (CASA) bezeichnet wird. Um diesen Entsorgungsvorgang besser zu verstehen, hat Prof. Höhfeld zusammen mit Forschern der Charité-Universitätsmedizin Berlin nach Kooperationspartnern von BAG3 gesucht. An den Untersuchungen waren außerdem Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich, des Universitätsklinikums Frankfurt und der Universität Kiel beteiligt.

Proteinpartner passen zueinander wie ein Schlüssel ins Schloss...

...Mutationen in einem Gen führen zur tödlichen Muskelschwäche...

...Auch Immunzellen nutzen das Wartungssystem...[/quote] ausführlicher http://idw-online.de/pages/de/news520403
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Beitragvon Leckermäulchen » Freitag 22. Februar 2013, 12:36

Ich suche die umweltmedizinische Komponente in den Beiträgen, finde sie aber nicht.
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Beitragvon Kira » Freitag 22. Februar 2013, 20:01

Man geht hier ja auch von gesunden Zellen aus .....
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Muskel- u.Immunzellen:Wartung lebender Zellen

Beitragvon Twei » Freitag 22. Februar 2013, 20:15

Es geht um \"die Entsorgung und Neubildung des Klebeproteins\":
[quote]...Proteinpartner passen zueinander wie ein Schlüssel ins Schloss

Die Wissenschaftler nutzten bei der Partnersuche für das BAG3 eine physikalisch-chemische Grundregel aus: Proteine, die miteinander interagieren, passen genau wie Schlüssel und Schloss zusammen. „Wir testeten rund 2.500 verschiedene `Schlüssel´“, berichtet Prof. Höhfeld. Dabei wurden nicht nur neue Bestandteile der Entsorgungsmaschinerie entdeckt, sondern auch die entscheidenden Komponenten, die für eine Neubildung des Filamins verantwortlich sind.

Mutationen in einem Gen führen zur tödlichen Muskelschwäche

„Diese Maschinerie sorgt dafür, dass sich der Abbau und der Aufbau des Zellklebers die Waage halten“, berichtet Prof. Höhfeld. Signal für diese Prozesse ist jeweils die mechanische Belastung des Zellskeletts. Damit haben die lebenden Zellen etwas erfunden, wovon jeder Autobesitzer träumt: Sobald ein wichtiges Verschleißteil kaputt geht, rückt automatisch der Wartungstrupp an und tauscht das schadhafte Teil aus. Dies funktioniert aber nicht, wenn die Erbanlage für BAG3 krankhaft verändert ist: Dann kommt es beim Menschen zu einer schwerwiegenden Muskelschwäche. Betroffene überleben meist nur wenige Jahre.

Auch Immunzellen nutzen das Wartungssystem

Zusammen mit Prof. Dr. Waldemar Kolanus vom LIMES-Institut der Universität Bonn zeigten die Forscher, dass nicht nur Muskelzellen, sondern auch Immunzellen den CASA-Mechanismus nutzen. Immunzellen lassen sich mit dem Blutstrom zum Ort einer Infektion oder Entzündung treiben. Dann heften sie sich an die Wand des Blutgefäßes und wandern von dort aus in das betroffene Gewebe. Im Blutstrom müssen die Immunzellen einem sehr großen Druck widerstehen, der sie stark verformt.

„Wir konnten zeigen, dass auch in Immunzellen die Entsorgung und Neubildung des Klebeproteins absolut notwendig ist“, berichtet Prof. Kolanus. Wird zum Beispiel die Entsorgung des Filamins durch eine Substanz gehemmt, können sich die Immunzellen nicht mehr anheften und wandern kaum noch. Interessanterweise sind die beteiligten Proteine auch bereits als Regulatoren bei der Krebsentstehung beschrieben worden, bei der ebenfalls mechanische Signale eine wichtige Rolle spielen.

„Das deutet darauf hin, dass die CASA-Proteinmaschinerie als therapeutische Zielstruktur bei der Tumorbehandlung dienen könnte“, sagt Prof. Höhfeld. Die Forscher sind davon überzeugt, dass sie ein grundsätzliches Erhaltungsprinzip lebender Zellen entdeckt haben.
[/quote] http://idw-online.de/pages/de/news520403
- Editiert von Twei am 22.02.2013, 19:40 -
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Beitragvon Thommy the Blogger » Sonntag 24. Februar 2013, 11:47

Sich Grundlagenkenntnisse aneignen ist für jeden sinnvoll. Oder habt Ihr die schon?
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Beitragvon lilly » Donnerstag 13. Oktober 2016, 14:41

Starthilfe für die zelleigene Müllabfuhr 03.10.2016
Autophagie im Alter aktivieren

Im Alter ist das Gleichgewicht zwischen der Produktion und dem Abbau von Eiweißen in menschlichen Zellen gestört. Dadurch kann sich molekularer Müll ansammeln und zu Krankheiten wie Diabetes, Parkinson oder Alzheimer beitragen. Die Grundlagenforschung von Yoshinori Ohsumi, nun ausgezeichnet mit dem Nobelpreis, gab Anstoß für Anwendungen, die Autophagie im Alter wieder zu aktivieren - beispielsweise durch Fasten.

Von Volkart Wildermuth


Der zelluläre Stoffwechsel ist eine anstrengende Angelegenheit, kein Wunder, dass es ständig Ausschuss gibt, Proteine, die zusammenkleben oder sich verformen, überarbeitete Mitochondrien, die mehr gefährliche Sauerstoffradikale als Energie produzieren. Die Autophagie sorgt hier für Ordnung.

"Sodass es der Zelle zum Beispiel möglich ist, ein defektes Mitochondrium abzubauen, während das gesunde Mitochondrium in der gleichen Zelle vom Abbau verschont wird."

Nur im Alter funktioniert diese Autophagie nicht mehr so gut, erläutert Volker Hauke, Direktor am Leibniz Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin. Und so sammelt sich molekularer Müll in den Zellen an. Über die Jahre kann der dann zu großen Krankheiten des Alters beitragen: Diabetes, Alzheimer und Parkinson. Kein Wunder, dass die Autophagie sich zu einem spannenden Forschungsfeld entwickelt hat.


http://www.deutschlandfunk.de/autophagi ... _id=367513


Medizin-Nobelpreis 2016 Der Müll muss weg 03.10.2016

Der japanische Zellforscher Yoshinori Ohsumi wird für seine Forschung zum Prozess der sogenannten Autophagie in Zellen ausgezeichnet. Er hat dadurch das Recyclingsystem der kleinsten Funktionseinheit in unserem Körper verdeutlicht. Damit unsere Zellen überleben können, lautet die Devise: "Der Müll muss weg".

Von Michael Lange


Medizin-Nobelpreis Auszeichnung für japanischen Zellforscher

Ausruhen, chillen und einfach mal alles rumliegen alles. Für Männer mag das ja akzeptabel sein. Für mich als Zelle geht das aber gar nicht. Der Dreck muss weg. Sonst dreh‘ ich am Rad.
Ich muss ja ständig irgendwelche Biomoleküle aufbauen: Proteine, Erbmoleküle, Fette und so weiter. Ist halt mein Job als Zelle. Aber damit nicht genug. Irgendwer muss den ganzen Müll ja schließlich auch entsorgen. Und klar, auch das bleibt an mir hängen. Wer macht es denn, wenn ich mich nicht drum kümmere? Und Entsorgen heißt nicht einfach wegwerfen, sondern alles nutzen. Müll trennen und wieder verwerten. Was ihr Menschen erst jetzt mühsam lernt, das beherrschen wir Zellen seit Milliarden Jahren. Klar, was ich meine: "Recycling".
......
Bei mir als Menschen-Zelle ist es ganz ähnlich – wenn natürlich auch einiges komplizierter. Bin ja nicht so einfach gestrickt so eine Hefe. Ich habe diese Lysosomen. Kleine Bläschen, umhüllt von einer dünnen Membran. Da sind Enzyme drin, die all den Müll regelrecht auflösen können. Sie verschmelzen mit anderen ähnlichen Gebilden und sammeln so den ganzen Biomüll, um ihn zu verdauen. Aber wie gesagt: Nicht einfach "Weg der Dreck". Kreislaufwirtschaft heißt das Zauberwort.

Das muss sein, damit ich als Zelle überhaupt überleben kann. Tagtäglich mach‘ ich meinen Job. Normalerweise dankt es mir ja keiner. Jetzt endlich, nimmt’s mal einer zur Kenntnis. Also, wenn Ihr mich fragt: Der Nobelpreis für das Recycling ist mehr als überfällig.


http://www.deutschlandfunk.de/medizin-n ... _id=367521
lilly
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