Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zellstress macht den Darm krank

20.06.2014

Viele Menschen in den westlichen Industriestaaten leiden unter chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Was diese Darmentzündungen auslöst, konnte bisher nicht vollständig geklärt werden.

Ernährungsforscherinnen und -forscher der Technischen Universität München (TUM) haben jetzt ein weiteres Detail im Entstehungsprozess der Krankheiten identifiziert: Sie zeigten mit Hilfe eines Mausmodells, dass ein Protein in den Zellen der Darmschleimhaut für die Erkrankungen mitverantwortlich ist.


Schnitt durch einen Wundbereich im Dickdarm

N. Waldschmitt / TUM


Schnitt durch einen Wundbereich im Dickdarm: Das Darmepithel ist rot gefärbt. Der Heilungsprozess zeichnet sich durch starke Zellteilung im Wundbereich aus (grüne Färbung). Bei hohem Vorkommen des CHOP-Proteins verzögert sich die Wundheilung des Epithels (rot umrandete Region). Bild: N. Waldschmitt / TUM

Über 3,5 Millionen Europäer und US-Amerikaner leiden an Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa, den beiden häufigsten Formen von CED. Chronisch entzündliche Darmerkrankungen sind die Folge einer Überreaktion des Immunsystems auf Bakterien, die ganz natürlich im Darm vorkommen. „Zu einer solchen Überreaktion kann es kommen, wenn das Anti-Stress-Programm in den Zellen in der Darmschleimhaut nicht einwandfrei funktioniert“, erklärt Prof. Dirk Haller vom TUM-Lehrstuhl Ernährung und Immunologie.

Konkret bezieht sich der Wissenschaftler auf eine Kette aufeinanderfolgender Signale in der Zelle, die so genannte „unfolded protein response“ (UPR), die Zellen vor Stress schützen soll. „Die UPR ist eine Art Reparaturmechanismus der Zelle, wenn Proteine bei der Produktion nicht richtig gefaltet werden - eine wichtige Ursache für Zellstress“, so Haller weiter. Eine Störung der Signalkaskade kann zu Entzündungen und Zelltod führen. Dabei werden die Zellen der Darmschleimhaut geschädigt, eine Vorbedingung für das Entstehen von CED.

Für die Aktivierung der UPR spielt das „C/EBP homologe Protein“ (CHOP) eine wichtige Rolle. Offenbar ist CHOP aber auch am Entzündungsgeschehen beteiligt. Das Forscherteam hat CHOP daher näher unter die Lupe genommen. Mit Hilfe eines neuen Mausmodells untersuchten die Wissenschaftler die Bedeutung des Proteins im Zusammenhang mit chronischen Darmentzündungen. Dabei modifizierten die Wissenschaftler die DNA, so dass die Darmepithelzellen der Mäuse größere Mengen des Proteins bildeten.

Geschädigte Zellen erholen sich langsamer

Die vermehrte Bildung von CHOP machte die Mäuse zum einen anfälliger für eine Darmentzündung. Zum anderen klang die Entzündung langsamer ab, die Darmschleimhaut brauchte danach auch länger um sich zu regenerieren. „Doch anders als bisher vermutet, ist die höhere CHOP-Konzentration wohl nicht dafür verantwortlich, dass Epithelzellen absterben“, erklärt Haller. „Vielmehr verhindert CHOP die Zellteilung und verlangsamt damit die Neubildung der Schleimhaut nach einer Verletzung.“

Solche Schädigungen, wie sie durch Infektionen verursacht werden, sind oftmals der erste Schritt zu einer chronischen Darmentzündung. Die Ergebnisse sind eine weitere Bestätigung dafür, dass eine funktionierende UPR-Signalkaskade für eine gesunde Darmschleimhaut unerlässlich ist. Eine Störung der Regulation kann die Schutzfunktion des Darmepithels erheblich beeinträchtigen und so zur Entstehung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen beitragen.

An der Forschungsarbeit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München, des Klinikums rechts der Isar, des Helmholtz Zentrum München, der Universität Erlangen sowie der University of North Carolina, USA mitgewirkt.

Publikation:

Waldschmitt N., Berger E., Rath E., Sartor BR., Weigmann B., Gerhard M., Janssen KP., Haller D.; C/EBP homologous protein inhibits tissue repair in response to gut injury and is inversely regulated with chronic inflammation; Mucosal Immunology, doi: 10.1038/mi.2014.34

Kontakt:

Technische Universität München
Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie
Prof. Dr. Dirk Haller
Tel.: +49 8161 71-2026
dirk.haller@tum.de
http://www.wzw.tum.de/bflm/

Weitere Informationen:

http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/31614/

Dr. Ulrich Marsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Brutpflege-Gen steuert Arbeitsteilung bei Ameisen
18.06.2018 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Nierentumor: Genetischer Auslöser entdeckt
18.06.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

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

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Nierentumor: Genetischer Auslöser entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Schnell, günstig, tragbar: Testgerät PIDcheck prüft Solarmodule im Feld auf PID

18.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

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