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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften