Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse zum Verständnis von Hautkrankheiten wie Krebs oder Schuppenflechte

29.07.2013
Neue, weitreichende Einblicke in die Regulation der Zellteilung von Hautzellen während der Entwicklung und im Alterungsprozess

Eine aktuelle Studie von Forschern des Exzellenzclusters CECAD an der Universität zu Köln und der Klinik für Dermatologie und Venerologie an der Uniklinik Köln zeigt, wie das Teilungsverhalten von Hautzellen durch einen spezifischen Rezeptor an der Zelloberfläche (Insulin- und IGF-1-Rezeptor) und ein regulierendes Protein im Zellkern (p63) gesteuert wird.

Die Erkenntnisse der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Carien Niessen sind von großer Bedeutung für das Verständnis und damit die Therapiemöglichkeiten von Hautkrankheiten wie Hautkrebs, Schuppenflechte, entzündlichen Hauterkrankungen und auch selteneren Krankheiten wie Ichthyosis.

Die Haut dient als Schutzbarriere gegen äußere Einflüsse. Sie besteht aus mehreren Schichten von Zellen, die alle aus der untersten Zellschicht durch Teilung und Differenzierung entstehen. Im Laufe der Zeit schieben sich so ältere Zellen nach oben, während von unten neue Zellen nachgebildet werden. Der Aufbau der Schichten wird durch das Regulatorprotein p63 im Inneren des Zellkerns kontrolliert, indem es die Teilungsrate der unteren Zellen, ihre Differenzierung und Orientierung bestimmt. Einzelne Zellen der unteren Schicht können sich nach oben teilen (asymmetrisch) und so die darüber liegenden Schichten aufbauen. Bislang war nur wenig darüber bekannt, wie genau das Protein p63 diese asymmetrische Zellteilungen reguliert.

Wie Prof. Dr. Carien Niessen von der Klinik für Dermatologie und Venerologie an der Uniklinik Köln und ihr Team bereits in früheren Studien herausfanden, gibt es an der Oberfläche der Hautzellen einen Rezeptor, der eine wichtige Rolle in der Entstehung neuer Zellen durch die Teilung der in der untersten Schicht liegenden Hautzellen spielt. Dieser Insulin- und IGF-1- Rezeptor (IR/IGF-1) wird durch den zugehörigen Wachstumsfaktor IGF-1 oder in geringerem Ausmaß auch durch Insulin aktiviert. IGF-1 steht für Insulin-like Growth Factor 1, ein Wachstumsfaktor, der von der Leber ins Blut abgegeben wird und an vielen Organen den Stoffwechsel und das Wachstum der Zellen anregt. Seine Benennung erfolgte aufgrund seiner strukturellen Ähnlichkeit zu Insulin.

Neue Erkenntnisse gewannen Prof. Niessen und ihr Team nun über das Zusammenspiel des Insulin/IGF-1-Rezeptors, dem p63 Regulator-Protein und den sogenannten Forkhead Proteinen (FoxO-Proteine): Binden die Wachstumsfaktoren oder Insulin an den zugehörigen Insulin/IGF-1-Rezeptor an der Zelloberfläche, löst das eine Reihe von Prozessen im Inneren der Zelle aus, an deren Ende die reguläre Teilung der Zelle steht. Im Detail heißt das, dass das Protein p63 im Zellkern an die DNA anbindet und bestimmte Gene aktiviert, die für die Teilung wichtig sind. Im Zellkern befinden sich zudem auch sogenannte FoxO-Proteine, die an p63 binden können. Durch das Signal des IGF-1-Rezeptors werden diese FoxO-Proteine so modifiziert, dass sie den Zellkern verlassen. Die zur Zellteilung nötigen Gene können aktiviert werden und in der Folge teilt sich die Zelle. Bleibt jedoch das durch den IGF-1-Rezeptor ausgelöste Wachstumssignal aus, werden die FoxO-Proteine nicht mehr modifiziert und können den Zellkern nicht mehr verlassen. Sie bleiben an das Protein p63 gebunden und unterdrücken die Zellteilung.

Als Folge können keine neuen Zellen, die nach oben wandern, gebildet werden. Der normale Schichtaufbau der Haut ist gestört. Für CECAD sind diese Erkenntnisse ein wichtiger Schritt im Verständnis und für die Therapie von schweren Hauterkrankungen wie Krebs oder Schuppenflechte. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Arbeitsgruppe um Carien Niessen werden am 29. Juli 2013 in dem Wissenschaftsmagazin „Developmental Cell“ erstmalig veröffentlicht.

Kontakt:
Prof. Dr. Carien Niessen
CECAD - Exzellenzcluster der Universität zu Köln
Klinik für Dermatologie und Venerologie der Uniklinik Köln
Telefon +49 221 478-89512
carien.niessen@uni-koeln.de
Astrid Bergmeister
Leiterin CECAD PR & Marketing
Telefon + 49 (0) 221 470-5287
astrid.bergmeister@uk-koeln.de

Astrid Bergmeister | idw
Weitere Informationen:
http://www.cecad.uni-koeln.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie