Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Knochenschwund: Reisfisch lässt die Forscher rätseln

14.12.2005


Es schien alles so schön zusammen zu passen: Im All verlieren die Knochen von Raumfahrern an Masse. Zellkulturen produzieren in simulierter Schwerelosigkeit weniger cbfa1, ein Protein, das den Knochenaufbau fördert. Ist also ein cbfa1-Mangel Ursache für den Knochenschwund? Eine Studie an den Universitäten Bonn, Aachen, Würzburg und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Köln stellt diese These in Frage: Fische, die unter simulierter Schwerelosigkeit gehalten werden, scheinen demnach nicht weniger, sondern sogar deutlich mehr cbfa1 zu bilden als unter normalen Bedingungen. Die Ergebnisse erscheinen in Kürze in der Zeitschrift "Advances in Space Research".



Der Japanische Reisfisch ist einfach zu halten, vermehrt sich schnell - und produziert überdies ganz ähnliche Regulatoren für die Knochenentwicklung wie der Mensch. "Das macht ihn zu einem äußerst interessanten Modellorganismus für Krankheiten wie die Osteoporose, bei der der Knochenaufbau gestört ist", erklärt Dr. Jörg Renn.



Auch Astronauten reagieren auf die fehlende Erdanziehung im All mit Knochenschwund. Daher hat der Ernährungswissenschaftler den Japanischen Reisfisch für seine Doktorarbeit an der Universität Bonn in simulierte Schwerelosigkeit versetzt. "Wir versuchen so, die molekularen Mechanismen hinter dem Knochenverlust zu verstehen", sagt Renn. "Endziel ist es natürlich, auch Krankheiten wie die Osteoporose besser zu begreifen und Strategien zu ihrer Vermeidung und Bekämpfung zu entwickeln."

Dazu wurden die Tiere für 24 Stunden in einem Glasröhrchen mit Wasser gehalten, das sich einmal pro Sekunde um seine Längsachse drehte - und mit ihm auch der Japanische Reisfisch. "Dadurch griff die Erdanziehung ständig von verschiedenen Seiten an", erklärt der Ernährungswissenschaftler. "Gemittelt über die Zeit geht die Schwerkraft in einem solchen Ansatz nahezu gegen Null."

Derartige Experimente sind nicht neu, nur werden sie normalerweise mit einzelnen Zellen durchgeführt. "Wir haben damit meines Wissens nach erstmalig die Reaktion eines lebenden Tieres auf simulierte Schwerelosigkeit beobachtet", betont der Aachener Professor Dr. Roland Goerlich, der die Doktorarbeit betreut hat und auch an der Uni Bonn lehrt. Mit erstaunlichem Ergebnis: Japanische Reisfische reagieren in simulierter Schwerelosigkeit völlig anders, als man es aus Zellkultur-Experimenten erwartet hätte.

Ein zentraler Regulator für die Knochenentwicklung ist der "Core Binding Factor Alpha1", kurz cbfa1. Cbfa1 stimuliert die Bildung und Aktivität der Zellen, die den Knochen aufbauen. Versuchstiere ohne cbfa1 können keine Knochensubstanz bilden. "Zellkulturen produzieren bei simulierter Schwerelosigkeit weniger cbfa1", erklärt Renn, der kürzlich in Goerlichs Arbeitsgruppe an die RWTH Aachen gewechselt ist. "Das schien den Knochenschwund von Astronauten zu erklären." Erstaunlicherweise war das bei den Versuchstieren jedoch nicht der Fall - im Gegenteil: "Die Japanischen Reisfische fahren unter diesen Bedingungen die cbfa1-Produktion sogar hoch - vielleicht ein Kompensations-Mechanismus, der durch das Zusammenspiel mit anderen Faktoren zustande kommt."

Natürlich sei denkbar, dass es im Menschen trotz aller Parallelen noch ganz anders laufe, räumt Renn ein. Auch sei simulierte Schwerelosigkeit sicherlich nicht mit dem tatsächlichem Verlust der Erdanziehung gleichzusetzen. Dennoch plädieren sein Doktorvater und er dafür, Fische verstärkt als Modellorganismen in der Osteoporose-Forschung einzusetzen. In Japan beginnt sich dieser Ansatz bereits durchzusetzen. "Das wird uns sicherlich helfen, die molekularen Zusammenhänge besser zu verstehen, die bei Prozessen wie dem Knochenauf- und -abbau eine Rolle spielen."

Kontakt:
Dr. Jörg Renn
Prof. Dr. Roland Goerlich
Institut für Molekulare Biotechnologie, RWTH Aachen
Telefon: 0241/8026603
E-Mail: joerg.renn@rwth-aachen.de; goerlich@molbiotech.rwth-aachen.de

Dr. Andreas Archut | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Berichte zu: Knochenschwund Luft- und Raumfahrt Schwerelosigkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

nachricht Aromatherapie bei COPD
12.05.2015 | Airnergy AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik