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 Spot auf die Maschinerie des Lebens
23.08.2017 | Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen

nachricht Immunsystem kann durch gezielte Manipulation des Zellstoffwechsels reguliert werden
23.08.2017 | Medical University of Vienna

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: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie