Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Kalziumionen die Muskelkraft kontrollieren

30.11.2009
Neuartiges Mikroskop erlaubt ungekannte Einblicke in Muskelzellen

Unter dem so genannten TIRF-Mikroskop werden Kalzium¬ionen sichtbar, die durch die Zellhülle in Muskelzellen einströmen. Worin sich gesunde von kranken Muskelzellen unterscheiden, erscheint dank dieses neuartigen, mit Hilfe von Fördergeldern des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) erstandenen Mikroskops in einem ungekannten Licht.

Kalziumionen spielen in den Muskelzellen eine entscheidende Rolle: Wenn sie sich ansammeln, signalisieren sie den Muskelzellen, dass sie Arbeit zu verrichten haben und sich also zusammenziehen sollen. Deshalb ist es nicht erstaunlich, dass sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Muskelerkrankungen auf Störungen des Kalziumhaushalts von Muskelzellen zurückführen lassen. Überschreiten die Kalziumionen, wie beispielsweise beim Hitzschlag (oder in der Fachsprache: maligne Hyperthermie), eine kritische Konzentration, lösen sie eine unkontrollierte Muskelreaktion aus, die tödlich enden kann. Denn Muskelzellen entwickeln Hitze und sterben schliesslich ab, wenn sie zu lange aktiviert bleiben.

Grundsätzlich gelangen Kalziumionen auf zwei verschiedenen Wegen ins Innere der Zelle: Sie werden entweder von innen aus den Speicherkammern der Muskelzellen freigesetzt oder von aussen durch die Zellhülle geschleust. Die Vorgänge an der Zellhülle untersucht Susan Treves am Departement Biomedizin der Universität Basel mit Hilfe eines neuartigen Geräts, dem so genannten TIRF-Mikroskop (TIRF steht für Total Internal Reflection Fluorescence). Es macht sich den Umstand zunutze, dass schräg einfallende Lichtstrahlen an optischen Grenzflächen totalreflektiert werden. Dadurch bleibt der Lichtstrahl im Glas des Objektträgers gefangen, und nur die im direkten Kontakt mit dem Objektträger stehende Zellhülle wird beleuchtet.

So hat Susan Treves nachgewiesen, dass mehr Kalziumionen von aussen in Muskelzellen von Patienten mit Muskelerkrankungen einströmen als in Muskelzellen von gesunden Personen. Dadurch gilt - neben der bereits bekannten unterschiedlichen Freisetzung aus den Speicherkammern - nun auch der veränderte Kalziumionenfluss durch die Zellhülle als eine mögliche Ursache von Muskelerkrankungen. Diese scheinen somit auf mehreren Faktoren zu beruhen. Dies rückt die Vorstellung eines einzelnen Medikamentes, mit dem alle Muskelerkrankungen geheilt werden können, in die Ferne. Umso wichtiger ist das genauere Verständnis des Kalziumhaushalts von Muskelzellen aber für die Entwicklung von in-skünftigen massgeschneiderten Therapien.

Kontakt:
Dr. Susan Treves
Departement Biomedizin
Universitätsspital Basel
Hebelstrasse 20
4031 Basel
Tel.: +41 61 265 23 73
E-Mail: susan.treves@unibas.ch

| idw
Weitere Informationen:
http://www.snf.ch
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Blattkäfer: Schon winzige Pestizid-Dosis beeinträchtigt Fortpflanzung
26.07.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Akute myeloische Leukämie (AML): Neues Medikament steht kurz vor der Zulassung in Europa
26.07.2017 | Universitätsklinikum Ulm

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: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Robuste Computer für's Auto

26.07.2017 | Seminare Workshops

Läuft wie am Schnürchen!

26.07.2017 | Seminare Workshops

Leicht ist manchmal ganz schön schwer!

26.07.2017 | Seminare Workshops