Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nierenzellen und ihre Antennen

02.05.2007
Nierenzellen können Zysten und schlimmstenfalls gar Krebs entwickeln, wenn ihre Antennen nicht mehr intakt sind. Diese Antennen - so genannte primäre Zilien - sterben dann ab, wenn zwei wichtige Proteine gleichzeitig inaktiv sind. Zellbiologen um ETH-Professor Wilhelm Krek haben nur ihre Forschungsresulate in "Nature Cell Biology" veröffentlicht.

Radios brauchen sie, Insekten ebenso und ein Seehund würde verhungern, könnte er nicht auf sie zählen. Gemeint sind Antennen, Fühler oder Schnauzhaare: alles Systeme, die Signale aus der Umwelt aufnehmen, weiterleiten hin zu einem Ort - Transistoren und Schaltkreise im Radio oder das Gehirn -, wo sie verarbeitet werden. Auf Antennen angewiesen sind auch Zellen und mit ihnen ganze Organe im menschlichen Körper. So sitzen etwa auf der Oberfläche von Epithelzellen in den Nierenkanälchen so genannte primäre Zilien.

Ihre Funktion ist es, den Fluss des Urins und chemische Signale zu registrieren. Verschwinden diese Antennen, hat das für das ganze Organ fatale Folgen. Die Epithelzellen entarten und beginnen sich unkontrolliert zu vermehren. Sie bilden Zysten - allenfalls eine Vorstufe von gefährlichem Nierenkrebs. Bisher war nicht geklärt, was die Zilien zum Verschwinden bringt.

Inaktive Proteine für Abbau verantwortlich

... mehr zu:
»Antenne »Protein »Signalweg »Zilien »Zysten

Wissenschaftler vom Institut für Zellbiologie der ETH Zürich haben nun in Zusammenarbeit mit Forschern vom Institut für Klinische Pathologie der Uni Zürich einen Mechanismus aufgeklärt, der zum Verlust von primären Zilien führt. Insbesondere haben sie zwei Proteine identifiziert, die für die Aufrechterhaltung der Mini-Antennen verantwortlich sind. Fehlt nur jeweils das eine der beiden, kann das andere den Verlust kompensieren, die Antennen bleiben erhalten und die Zellen sind unter Kontrolle. Fehlen jedoch beide, werden die Zilien abgebaut und es bilden sich Zysten.

Genmutation als Ursprung

Das eine Protein namens pVHL lagert sich an die Mikrotubuli an, die das Gerüst im Innern des Ziliums bilden. Das zweite Protein, die Kinase GSK3beta, ist genauso für den Aufbau und die Stabilität der Mikrotubuli verantwortlich und kann deshalb das Funktionieren des Ziliums auch alleine gewährleisten. Ungünstig für die Zilien ist jedoch, wenn beide Moleküle gleichzeitig inaktiv sind. Das passiert bei Menschen, die an der von Hippel-Lindau-Erbkrankheit leiden. Bei ihnen treten krankhafte, meist gutartige Nierenzysten auf, wo kaum mehr Zilien zu finden sind.

Grund dafür ist eine Mutation am VHL-Gen, was zu einer inaktiven Form von pVHL führt. Fatalerweise ist in den Zysten jedoch auch GSK3beta inaktiv, was den Abbau der wichtigen Zellantennen fördert. Wie GSK3beta in Zysten inaktiviert wird, ist unklar. Verantwortlich dafür könnten Mutationen an weiteren, bis-her nicht identifizierten Genen sein. "Die Quintessenz aber ist, dass es die zwei miteinander gekoppelte Signalwege braucht, um die Zilien zu erhalten respektive zu zerstören", sagt Claudio Thoma, Doktorand bei Prof. Krek.

Zwei Herangehensweisen - ein Resultat

Thoma will mit seiner Dissertation herausfinden, wie pVHL und Mikrotubuli interagieren. Post Doc Ian Frew arbeitet an Mausmodellen, um das Entstehen von Nierenkrebs besser zu verstehen. Beide Forscher aus der Gruppe von ETH-Professor Krek sind im Laufe ihrer Forschung auf das gleiche Phänomen gestossen und haben mit unterschiedlichen Methoden das gleiche Resultat erhalten. Thoma arbeitete mit Zelllinien, Frew mit Mausnieren. "Die beiden Signalwege in beiden Systemen zu finden, war ein glücklicher Zufall", betont Frew.

Nierenkrebs ist für 2,5 Prozent aller Krebsleiden von Erwachsenen verantwortlich. Am häufigsten ist das Klarzellen-Nierenkarzinom, und bei 80 Prozent dieser Patienten ist das Gen für pVHL mutiert. Wie aus den Zysten jedoch ein bösartiger Krebs wird, weiss die Forschung noch nicht. Frew und Thoma vermuten weitere Signalwege, die dahinter stecken und die sie erforschen. Das bessere Verständnis dieser Signalwege könnte mögliche Ansatzpunkte bieten für Therapien bei Nierenkrebspatienten.

Roman Klingler | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Berichte zu: Antenne Protein Signalweg Zilien Zysten

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise