Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fällt die Zellreinigung aus, entsteht Muskelschwäche

23.04.2013
Der Proteinkomplex mTORC1 fördert das Muskelwachstum. Ist dieser Komplex jedoch dauerhaft aktiv, verschlechtert er die Selbstreinigung von Zellen und führt zur Erkrankung des Muskels. Den genauen Mechanismus beschreiben die Wissenschaftler um Prof. Markus Rüegg vom Biozentrum der Universität Basel in der jüngsten Ausgabe des Fachblatts «Cell Metabolism».

Wie bei einer Maschine verschleissen auch in der Zelle einzelne Bauteile mit der Zeit. Damit die Zelle gesund bleibt, müssen fehlerhafte Bauteile und Abfallstoffe regelmässig entsorgt oder wiederaufbereitet werden. Dafür sorgt ein zellulärer Selbstreinigungsprozess – die Autophagie.


Muskelfasern von Mäusen mit überaktivem mTORC1 (Rot: angesammelte Abfallstoffe).
Bild: Universität Basel

Die Fähigkeit zur Selbsterneuerung nimmt jedoch im Alter ab. So entstehen eine Vielzahl von altersbedingten Erkrankungen wie Krebs, Herzleiden und Muskelschwäche. Der Wachstumsregulator mTORC1 spielt dabei eine übergeordnete Rolle. Den genauen Zusammenhang entdeckte nun das Team von Prof. Markus Rüegg vom Biozentrum der Universität Basel gemeinsam mit Forschenden vom Departement Biomedizin.

Muskelschwäche durch überaktiven Wachstumsregulator

Bislang ging man davon aus, dass der Proteinkomplex mTORC1 in der Muskelzelle zwar zentral das Wachstum reguliert, nicht aber den Prozess der Autophagie. Rüegg und seine Mitarbeiter konnten diese weit verbreitete These nun widerlegen. In ihrer aktuellen Studie untersuchten sie die zellulären Vorgänge in Muskeln von Mäusen, bei denen mTORC1 dauerhaft angeschaltet war.

Insbesondere bei alternden Mäusen beobachteten die Forscher eine fortschreitende Muskelerkrankung, die auf eine verschlechterte Autophagie zurückzuführen war. Interessanterweise konnten die Forscher durch die Gabe von Rapamycin die Krankheitssymptome wieder rückgängig machen. Die Muskelfunktion der Mäuse normalisierte sich. Rapamycin ist eine Substanz, die mTORC1 hemmt und dadurch die zelluläre Selbstreinigung fördert.

Dem Muskelabbau entgegenwirken

Demnach stellt mTORC1 eine übergeordnete Instanz dar, die den Mechanismus der Autophagie streng koordiniert und so das Gleichgewicht zwischen Muskelaufbau und -abbau aufrechterhält. Die Wissenschaftler vermuten, dass ein überaktiver mTORC1-Komplex auch für die Entstehung der altersbedingten Muskelschwäche beim Menschen verantwortlich sein könnte. Eine genauere Betrachtung des mTORC1-Regulationssystems im Kontext der Alterung könnte deshalb neue therapeutische Wege aufzeigen, dem Zerfall von Muskelstrukturen entgegenzuwirken.

Originalbeitrag

Perrine Castets, Shuo Lin, Nathalie Rion, Sabrina Di Fulvio, Klaas Romanino, Maitea Guridi, Stephan Frank, Lionel A. Tintignac, Michael Sinnreich and Markus A. Rüegg (2013)
Sustained activation of mTORC1 in skeletal muscle inhibits constitutive and starvation-induced autophagy and causes a severe, late-onset myopathy
Cell Metabolism; Published online April 18, 2013

Weitere Auskünfte

Prof. Dr. Markus Rüegg, Biozentrum der Universität Basel, Klingelbergstrasse 50/70, 4056 Basel, Tel. +41 61 267 22 23, E-Mail: markus-a.ruegg@unibas.ch

Anne Zimmermann | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413113001198

Weitere Berichte zu: Autophagie Basel Bauteile Proteinkomplex Rapamycin Selbstreinigung Zellreinigung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Warum Fresszellen in gesundem Gewebe fasten
15.11.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Tropische Bäume in den Anden weichen dem Klimawandel aus
15.11.2018 | Georg-August-Universität Göttingen

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: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Im Focus: A Chip with Blood Vessels

Biochips have been developed at TU Wien (Vienna), on which tissue can be produced and examined. This allows supplying the tissue with different substances in a very controlled way.

Cultivating human cells in the Petri dish is not a big challenge today. Producing artificial tissue, however, permeated by fine blood vessels, is a much more...

Im Focus: Optimierung von Legierungswerkstoffen: Diffusionsvorgänge in Nanoteilchen entschlüsselt

Ein Forschungsteam der TU Graz entdeckt atomar ablaufende Prozesse, die neue Ansätze zur Verbesserung von Materialeigenschaften liefern.

Aluminiumlegierungen verfügen über einzigartige Materialeigenschaften und sind unverzichtbare Werkstoffe im Flugzeugbau sowie in der Weltraumtechnik.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

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

Elektronische Haut zeigt Weg nach Norden - HZDR-Forscher verleihen Menschen mit Sensoren Magnetsinn

15.11.2018 | Informationstechnologie

Tropische Bäume in den Anden weichen dem Klimawandel aus

15.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

Massiver Meteoriten-Einschlagskrater entdeckt

15.11.2018 | Geowissenschaften

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