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 Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

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

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie

Neue Therapieansätze bei RET-Fusion - Zwei neue Inhibitoren gegen Treibermutation

26.06.2017 | Medizin Gesundheit