Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Thrombopoietin: Wachstumsfaktor für Blutzellen treibt Gehirnzellen in den Tod

07.03.2005


Göttinger Max-Planck-Wissenschaftler entdecken im Gehirn ein unerwartetes Wechselspiel von Faktoren der Blutbildung


TPO: Der Wachstumsfaktor für Blutzellen spielt eine Rolle im Gehirn. Die Abbildung zeigt, dass unter Sauerstoffmangel (Hypoxie) die Expression des TPO-Rezeptors (TPOR) gedrosselt wird. Unter Stressbedingungen wie dieser wäre die regulatorische zelltötende Funktion von TPO nicht wünschenswert. Bild: Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin, Göttingen



Zwischen dem Zentralnervensystem und dem blutbildenden (hämatopoietischen) System gibt es eine Reihe interessanter Gemeinsamkeiten. Der Wachstumsfaktor der roten Blutkörperchen, Erythropoietin (EPO), wird beispielsweise im Nervensystem selbst gebildet und dort spezifisch gebunden. EPO besitzt im Gehirn nervenzell-schützende Eigenschaften. Wichtige Funktionen im Gehirn konnten jüngst auch für Thrombopoietin (TPO) nachgewiesen werden. Das Team um Hannelore Ehrenreich vom Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin in Göttingen fand heraus, dass dieser mächtigste Stimulator der Blutplättchenbildung auch im Gehirn exprimiert wird und dort eine neue, völlig unerwartete Rolle zu spielen scheint: TPO fungiert als Gegenspieler zu Erythropoietin und verursacht den Zelltod von noch unreifen "Nervenzellen ohne Anschluss". Auf diese Weise wäre TPO mitverantwortlich für die Eliminierung überflüssiger, nicht am Zielort angelangter Nervenzellen (PNAS, 18. Januar 2005).



Im blutbildenden System agieren EPO und TPO als Gegenspieler. Beide Wachstumsfaktoren weisen hohe Sequenzhomologien auf und binden an ähnliche Rezeptoren der Zytokin-Typ-1-Familie. Von Erythropoietin weiß man seit einiger Zeit, dass dieser von der Niere gebildete Faktor im Gehirn potente neuroprotektive (zellschützende) Eigenschaften besitzt: EPO scheint ein wichtiger Überlebensfaktor für Neuronen in Stresszeiten zu sein. Dieses neuroprotektive Potential konnte im Tierversuch beispielsweise bei Hirntrauma und Ischämie (Blutleere) festgestellt werden, wurde aber auch in klinischen Versuchen an Schlaganfallpatienten bestätigt. Über die Anwesenheit von Thrombopoietin im Gehirn gab es bisher widersprüchliche Meinungen.

Nun konnten die Wissenschaftler aus Göttingen zeigen, dass das Thrombopoietin ebenfalls im Gehirn exprimiert wird und dort als Gegenstück zu EPO wirkt. Interessanterweise wird TPO insbesondere im postnatalen Hirn gebildet, wohingegen EPO vor allem im embryonalen Gehirn stark exprimiert und postnatal in seiner Expression vermindert wird. Unter Hypoxie (Sauerstoffmangel im Gewebe) hingegen werden EPO und sein Rezeptor im Gehirn rasch hochreguliert, TPO und sein Rezeptor dagegen gedrosselt. Unerwarteterweise fanden die Autoren, dass TPO sich im Gehirn als potenter pro-apoptotischer Faktor zeigt, das heißt es fördert den Zelltod. Bereits in kleinsten Konzentrationen bewirkt TPO den Tod neu generierter Nervenzellen über den so genannten Ras-ERK1/2-Signaltransduktionsweg. Dieser Effekt von TPO wird komplett aufgehoben durch EPO, aber auch durch Neurotrophine, weitere Signalstoffe im Nervensystem.

Die Forscher vermuten, dass die pro-apoptotische Wirkung von TPO dazu dient, Neuronen zu selektieren, die bereits Anschluss an ihre Zielzellen und damit neurotrophe Überlebenshilfe gefunden haben. Die übrig bleibenden, noch unreifen "Zellen ohne Anschluss" würden getötet. Auf diese Weise wäre TPO mitverantwortlich für die Eliminierung überflüssiger (nicht am Zielort angelangter) Nervenzellen. Das provoziert die Frage: Gibt es Situationen, in denen es interessant sein könnte, das TPO-System zu substituieren und damit überflüssige Zellen zu eliminieren?

Die Göttinger zeigen allerdings, dass TPO-Injektionen im Zustand der Blutleere (Hypoxie/Ischämie), also eines exogen induzierten vermehrten Zelltods, wo das TPO-System normalerweise heruntergefahren wird, zu schwerer Schadensvermehrung im Gehirn führen.

Originalveröffentlichung:

Hannelore Ehrenreich, Martin Hasselblatt, Friederike Knerlich, Nico von Ahsen, Sonja Jacob, Swetlana Sperling, Helge Woldt, Katalin Vehmeyer, Klaus-Armin Nave, Anna-Leena Sirén "A hematopoietic growth factor, thrombopoietin, has a proapoptotic role in the brain" PNAS, 18. January 2005

Dr. Andreas Trepte | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: EPO Erythropoietin Nervenzelle Rezeptor TPO Thrombopoietin Wachstumsfaktor Zelltod

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Krebszellen Winterschlaf halten
16.07.2018 | Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden

nachricht Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit
16.07.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Vertikales Begrünungssystem Biolit Vertical Green<sup>®</sup> auf Landesgartenschau Würzburg

16.07.2018 | Architektur Bauwesen

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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