Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mechanismus zur Verhinderung von exzessivem Zelltod und Entzündungen entdeckt

18.08.2014

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Manolis Pasparakis am Exzellenzcluster CECAD an der Universität zu Köln hat neue Erkenntnisse gewonnen zu Prozessen des Zelltods und wie sie Entzündungen hervorrufen oder verhindern können. Dies eröffnet eventuell neue Behandlungsperspektiven für Patienten mit Darm- und Hauterkrankungen, die durch Entzündungen hervorgerufen werden. Die Ergebnisse wurden gestern (17.08.2014) im renommierten Wissenschaftsjournal Nature erstmals publiziert.

Während der gesamten Lebensspanne eines Organismus sterben Zellen in vielen Geweben auf natürliche Weise ab und werden durch neue Zellen ersetzt. Diese zelluläre Erneuerung ist wichtig für die Funktionalität des gesamten Organismus. Hierbei ist ein Fließgleichgewicht (Homöostase) zwischen Zelltod und Neuproduktion wichtig:


Prof. Dr. Manolis Pasparakis (CECAD)

Uniklinik Köln (CECAD)

„Eine erhöhte Zellproduktion, kombiniert mit verringertem Zelltod kann beispielsweise zur Entwicklung eines Tumors führen. Exzessiver Zelltod andererseits kann die Zerstörung von Gewebe verursachen und zur Entstehung verschiedener Erkrankungen beitragen“, so Prof. Dr. Manolis Pasparakis, Arbeitsgruppenleiter am Exzellenzcluster CECAD (Cellular Stress Responses in Aging-Associated Diseases) in Köln.

Die sogenannte Apoptose ist der am meisten untersuchte Prozess des programmierten Zelltods. Hierbei ist der kontrollierte Abbau von absterbenden Zellen sichergestellt und die Zelle stirbt, ohne das Nachbargewebe zu schädigen. Die Nekroptose dagegen ist eine erst kürzlich identifizierte Form des programmierten Zelltods. Sie führt zur Freisetzung von potentiell schädlichen Zellbestandteilen aus den absterbenden Zellen, was Entzündungen hervorrufen kann.

Die neuen Forschungsergebnisse der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Pasparakis und seiner Kooperationspartner zeigen einen neu entdeckten Mechanismus auf, der einen übermäßigen Zelltod und die damit verbundene Schädigung von Gewebe und Entzündungen im Darm und der Haut verhindern kann. Pasparakis und sein Team entdeckten, dass das Enzym RIPK1, das normalerweise in allen Zellen vorhanden ist, einen solchen übermäßigen Zelltod in Epithelzellen der Haut und des Darms verhindert.

Fehlte dieses Enzym in den Epithelzellen des Darms, starben diese Zellen durch Apoptose. Der durch Apoptose verursachte Verlust von Darmepithelzellen führte zu Gewebeschäden und zu einem starken Schwund von Darmzotten, die maßgeblich für die Aufnahme von Nährstoffen im Darm verantwortlich sind. Wurde wiederum die Apoptose dieser Darmepithelzellen verhindert, starben die Zellen durch Nekroptose, was eine Darmentzündung auslöste.

Fehlte RIPK1 in den Zellen der äußeren Hautschicht (Keratinozyten), starben sie sowohl durch Apoptose als auch Nekroptose und es entwickelte sich eine schwere entzündliche Hauterkrankung. Überraschenderweise konnte durch Unterbindung der Nekroptose, ausgelöst durch die Entfernung von RIPK3 oder MLKL – zweier Proteine, die für die Einleitung der Nekroptose essentiell sind – eine entzündliche Hauterkrankung vollständig verhindert werden, obwohl Apoptose weiterhin stattfand.

Maßgeblich auslösend für den Tod derjenigen Darm- und Hautepithelzellen, in denen RIPK1 fehlt, ist TNF, ein Zytokin, das an der Entstehung von entzündlichen Darmerkrankungen (Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa) sowie von Psoriasis beteiligt ist. „TNF ist bei der Entstehung zahlreicher Erkrankungen der Haut wie des Darms beteiligt – Morbus Crohn, Colitis Ulcerosa und Psoriasis.

Medikamente, die TNF blockieren, werden bereits erfolgreich in der klinischen Therapie eingesetzt. Unsere Erkenntnisse weisen darauf hin, dass das Enzym RIPK1 möglicherweise durch die Regulierung des TNF-induzierten Zelltodes von Epithelzelle die Entstehung von entzündlichen Erkrankungen im Darm und der Haut beeinflusst. In Zukunft könnte das ein Ansatzpunkt für neue Therapien sein“, erklärt Prof. Pasparakis.

Originalarbeit:
Dannappel M, Vlantis K, Kumari S, Polykratis A, Kim C, Wachsmuth L, Eftychi C, Lin J, Corona T, Hermance N, Zelic M, Kirsch P, Basic M, Bleich A, Kelliher M & Pasparakis M (2014) RIPK1 maintains epithelial homeostasis by inhibiting apoptosis and necroptosis. Nature, August 17, 2014

Für Rückfragen:

Prof. Dr. Manolis Pasparakis
CECAD Cluster of Excellence
Telefon: 0221 478-84351
E-Mail: pasparakis@uni-koeln.de

Christoph Wanko
Pressesprecher Uniklinik Köln
Stabsabteilung Unternehmenskommunikation und Marketing
Telefon: 0221 478-5548
E-Mail: presse@uk-koeln.de

Christoph Wanko | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uk-koeln.de/

Weitere Berichte zu: Apoptose Colitis Darm Entzündungen Enzym Haut Hauterkrankung Mechanismus Morbus Nekroptose Organismus TNF Ulcerosa Zellen Zelltod

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nose2Brain – Effizientere Therapie von Multipler Sklerose
26.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik