„Klingeldraht“ durchschneiden und natürlichen Zelltod verhindern
Neue Erkenntnisse könnten künftig gezielte Krebstherapien unterstützen
Immunzellen im Organismus von Säugetieren – so auch von uns Menschen – geben im Idealfall Krebszellen das Signal, sich selbst umzubringen. So schützt diese „Polizei“ unseren Körper vor der Ausbreitung schädlicher Zellen oder Virusinfektionen. Wenn dieser Mechanismus nicht mehr richtig funktioniert, wird der Organismus krank. Eine Forschergruppe der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig unter der Leitung von Prof. Dr. Frank Edlich hat in einer Studie einen neuen Mechanismus entdeckt, der diesen natürlichen Zelltod verhindert. Diese Forschungsergebnisse könnten künftig gezielte Krebstherapien effektiver machen. Ihre Studie wurde gerade in dem renommierten Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Wenn Immunzellen (oben links) einer Zelle das Signal, sich selbst umzubringen, geben, berühren Todesrezeptorliganden (ihre „Finger“) spezifische Todesrezeptoren an der Oberfläche der Zielzelle. Damit drücken sie den „Klingelknopf“, dessen Signal den natürlichen Selbstmord der Zelle auslöst. Der „Klingeldraht“ in der Zelle ist das BID-Protein (BH3 interacting-domain death agonist), das durch Caspase 8 nach Aktivierung der Todesrezeptoren zu tBID (truncated BH3 interacting-domain death agonist) geschnitten wird und dann das Signal zu BAX (BCL-2-associated X protein), der „Klingel“, an die Mitochondrien weiterleitet. BAX öffnet die äußere Membran der Mitochondrien und initialisiert den Zelltod über Cytochrom c und die Caspase-Kaskade. Diesen Weg können Hexokinase („Schere“) unterbrechen, indem sie verhindern, dass tBID die Klingel aktiviert.
Prof. Dr. Frank Edlich
Eine wichtige Rolle bei diesen Prozessen in der und um die Zelle spielen Hexokinasen. Diese Enzyme schneiden den „Klingeldraht“ durch, der einer Zelle signalisiert, „Selbstmord“ zu begehen. Dadurch können Tumorzellen ihren Selbstmord umgehen. „Hexokinasen erkennen das Signalmolekül und transportieren es von dem Wirkort, den Mitochondrien – den Kraftwerken im Inneren der Zelle – weg. Dieser selektive Schutzmechanismus gegen den geregelten Zelltod, auch Apoptose genannt, an den Mitochondrien in unseren Zellen könnte unter anderem eine wichtige Rolle bei der Beseitigung insbesondere von Krebszellen durch das Immunsystem spielen“, erklärt Edlich, der Direktor des Veterinär-Physiologisch-Chemischen Instituts ist. In vielen Tumortherapien wird diese „Klingel“, die den natürlichen Zelltod bewirkt, genutzt. Diese Therapien könnten effektiver werden, wenn man mit dem Wissen um den Schutzmechanismus der Zelle sicherstellt, dass der „Klingeldraht“ intakt bleibt.
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