Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Immunsystem schickt Schwächlinge in den Tod

05.12.2014

Im Wettbewerb der Zellen gewinnen immer die Stärkeren, die Schwächeren werden zum Absterben gebracht. Molekularbiologen der Universität Zürich und der Columbia University zeigen nun, dass bei diesem wichtigen Mechanismus das angeborene Immunsystem die Schlüsselrolle spielt. Krebszellen machen sich dies aber ebenfalls zunutze: Sie können leistungsstarke, für gesundes Gewebe wichtige Zellen zum Sterben bringen.

Fit ist, wer rasch wächst und sich schnell teilt – für Gewebezellen gilt das «Survival of the fittest»-Prinzip: Selbst gesunde, lebensfähige Zellen, die weniger leistungsfähig als ihre Nachbarn sind, sterben ab. Dieser Selektionsmechanismus findet allerdings nur statt, wenn in einem Gewebe Zellen von unterschiedlicher Leistungsfähigkeit vorhanden sind.

Besteht ein Gewebe nur aus leistungsschwachen Zellen, bleibt der Verdrängungskampf, der für die Gesundheit des Gewebes wichtig ist, aus. Molekularbiologen der Universität Zürich und der Columbia University können als erste Forschende in einer im Fachjournal Science veröffentlichten Studie zeigen, dass dieser zelluläre Selektionsprozess über das angeborene Immunsystem abläuft.

Angeborenes Immunsystem erkennt schwächere Zellen

Anhand von Fruchtfliegen-Gewebezellen zeigen die Forscher, dass in diesem Selektionsprozess in den schwächeren Zellen das Selbstabschalt-Programm, das jeder Zelle eigen ist, aktiviert wird. In Gang gesetzt wird dieser programmierte Zelltod über das Signalprotein «Spätzle», das an einen bestimmten Rezeptor an der Zelloberfläche andockt.

Der so genannte TR-Rezeptor ist Bestandteil des angeborenen Immunsystems, wie die Forschenden des Instituts für Molekulare Biologie der UZH nun nachweisen. Normalerweise wird der Rezeptor für das Auslösen einer Reaktion des Immunsystems auf einen Bakterien- oder Pilzbefall genutzt – aber offenbar auch für den Start des programmierten Zelltodes:

«Weniger leistungsfähige Zellen werden mit Hilfe des im angeborenen Immunsystem vorhandenen Kommunikationskanals erkannt und eliminiert», erklärt Erstautorin Stefanie Meyer das erstaunliche Phänomen. Gemäss Prof. Konrad Basler ist jedoch noch unklar, ob das primäre Abschaltsignal von den starken Gewinner- oder von den schwachen Verliererzellen stammt. «Wir wissen also noch nicht, ob es sich um einen freiwilligen oder einen forcierten Freitod der leistungsschwächeren Zellen handelt.»

Wenn die Falschen gewinnen

Der gleiche Abschaltprozess von Zellen findet statt, wenn Krebszellen in die Interaktionen und Kommunikation zwischen den Zellen involviert sind. Allerdings sind es in diesem Fall die gesunden und fitten Gewebezellen, die punkto Leistung ins Hintertreffen geraten und in der Folge über den Abschalt-Mechanismus dem Tod geweiht sind.

«Krebszellen machen sich das angeborene Immunsystem zu Nutze und verdrängen so die gesunden Zellen», fasst Laura Johnston von der Columbia University zusammen. Diese neuen Erkenntnisse sind insbesondere für die Krebsforschung und die Früherkennung von Krebs von grossem Interesse. Gemäss den Forschenden könnte in Zukunft womöglich das angeborene Immunsystem dazu genutzt werden, schneller wachsende, aber noch nicht bösartige Zellen vor der eigentlichen Tumorbildung zu identifizieren – und die Krankheit in einem Frühstadium entsprechend rasch zu bekämpfen.


Literatur:
Stefanie Meyer, Marc Amoyel, Cora Bergantinos, Claire de la Cova, Claus Schertel, Konrad Basler Laura Johnston, An ancient defense system operates in cell competition to eliminate unfit cells from developing tissues. Science. Dezember 4, 2014. doi:10.1126/science.1258236

Kontakt:
Claus Schertel
Institut für Molekulare Biologie
Universität Zürich
E-Mail: claus.schertel@imls.uzh.ch
Tel. +41 44 635 31 92 / +41 77 460 38 47

Prof. Dr. Konrad Basler (abwesend)
Institut für Molekulare Biologie
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 31 10
E-Mail: konrad.basler@imls.uzh.ch

Stefanie Meyer (abwesend)
Institut für Molekulare Biologie
Universität Zürich
E-Mail: stefanie.meyer@imls.uzh.ch

Bettina Jakob
Media Relations
Universität Zürich
Tel. +41 44 634 44 39
E-Mail: bettina.jakob@kommunikation.uzh.ch


Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.uzh.ch

Bettina Jakob | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics