Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Schlüsselprotein für die Entstehung der chronischen Darmentzündung identifiziert

25.01.2016

Forscher beschreiben Ursache der gestörten Darmbarriere

Allein in Deutschland leiden etwa 300.000 Patienten an einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung. Die Lebensqualität der häufig noch vergleichsweise jungen Patienten ist unter anderem durch immer wiederkehrende Durchfälle und starke Bauchschmerzen wesentlich eingeschränkt.


Rot eingefärbte Rho-A-Proteine in Darmepithelzellen (grün) im Darm von Patienten mit chronisch entzündlicher Darmerkrankung

FAU/Rocío López Posadas

Als wichtige Ursache für die Entstehung dieser Erkrankung wird eine krankhaft veränderte Barrierefunktion der Darmwand angesehen. Ein europäisches Forscherteam unter Führung der Medizinischen Klinik 1 – Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie des Universitätsklinikums Erlangen konnte in den beteiligten Zellen der Darmwand einen neuen Mechanismus identifizieren, durch den diese Störung der Darmbarriere erklärt werden kann. Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Journal of Clinical Investigation“ veröffentlicht.

Zellen, die die Darmwand innen auskleiden, sogenannte Darmepithelzellen, bilden die erste Schicht der Darmwand und verhindern als ein fest zusammenhängender Zellverband das Eindringen von Bakterien und anderen Fremdstoffen aus dem Darminhalt in den Körper. Eine eingeschränkte Barrierefunktion im Darm kann entsprechend zu einer Darmentzündung führen.

Um die wichtige Schutzfunktion der Darmbarriere dauerhaft aufrechterhalten zu können, erneuert sich die Darmepithelschicht permanent selbst, wobei alte Epithelzellen ersetzt und in einem kontrollierten Prozess über den Stuhlgang ausgeschieden werden. Dass das aktivierte Protein Rho-A und die von ihm vermittelten Signale maßgeblich für die Stabilität des Epithelzellverbands im Darm sind, zeigten nun die Erlanger Wissenschaftler Dr. Rocío López-Posadas, Dr. Imke Atreya und Prof. Dr. Markus Neurath, die zur von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten klinischen Forschergruppe CEDER gehören.

Für die Aktivierung des Proteins Rho-A ist der Prozess der Prenylierung entscheidend, der innerhalb der Zelle stattfindet und eine gezielte Veränderung der Proteineigenschaften bewirkt. Hierbei wird an das Protein ein so genannter Isoprenoid-Rest angeheftet, der es Rho-A anschließend ermöglicht, in die Bereiche der Zelle zu gelangen, in denen eine gezielte Aktivierung des Proteins stattfinden kann.

Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse konnten erstmals belegen, dass das Vorhandensein von Rho-A in Darmepithelzellen und insbesondere seine Prenylierung entscheidende Faktoren für eine stabile Epithelzellformation im Darm sind. So zeigte sich unter experimentellen Bedingungen im Labor, dass ein Fehlen von Rho-A oder eine gezielte Hemmung der Prenylierung im Darmepithel mit einer deutlich gesteigerten Durchlässigkeit der Darmbarriere einherging und so eine chronische Darmentzündung hervorrief.

Interessanterweise konnten die Forscher außerdem belegen, dass sich Epithelzellen von Patienten, die an chronisch entzündlichen Darmerkrankungen leiden, durch eine eingeschränkte Fähigkeit zur Prenylierung und eine gestörte Ausbildung von Rho-A vermittelten Signalen auszeichnen.

Weiterführend gilt es nun die spannende Frage zu beantworten, ob es möglich sein wird, die hier erzielten Erkenntnisse für die Entwicklung von zukünftigen Therapiestrategien zur verbesserten Behandlung von Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen zu nutzen.

Diese Forschungsarbeit wurde unter anderem unterstützt durch Mittel der Europäischen Union (People Programme Marie Curie Actions, Grant 302170), des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Klinische Forschergruppe KFO257 CEDER).

Originalveröffentlichung: Rocío López-Posadas, Christoph Becker, Claudia Günther, Stefan Tenzer, Kerstin Amann, Ulrike Billmeier, Raja Atreya, Gionata Fiorino, Stefania Vetrano, Silvio Danese, Arif B. Ekici, Stefan Wirtz, Veronika Thonn, Alastair J.M. Watson, Cord Brakebusch, Martin Bergö, Markus F. Neurath, and Imke Atreya: Rho-A prenylation and signaling link epithelial homeostasis to intestinal inflammation. Journal of Clinical Investigation, 11. Januar 2016.
DOI: 10.1172/JCI80997
Volltext: https://www.jci.org/articles/view/80997

Weitere Informationen:
Dr. Imke Atreya
Tel.: 09131/85-39602
E-Mail: imke.atreya@uk-erlangen.de

Dr. Susanne Langer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit grüner Chemie gegen Malaria
21.02.2018 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Vom künstlichen Hüftgelenk bis zum Fahrradsattel
21.02.2018 | Frankfurt University of Applied Sciences

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: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics