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Dass Mitochondrien, die "Kraftwerke" der Zelle, auch im Wurm Caenorhabditis elegans eine entscheidende Rolle für den programmierten Zelltod spielen, darüber berichten jetzt in der renommierten Fachzeitschrift "nature" (Ausgabe vom 17. Februar 2005) die Genetikerin Barbara Conradt (Dartmouth Medical School, USA) und der Bayreuther Zellbiologe Benedikt Westermann.
Dass Mitochondrien, die "Kraftwerke" der Zelle, auch im Wurm Caenorhabditis elegans eine entscheidende Rolle für den programmierten Zelltod spielen, darüber berichten jetzt in der renommierten Fachzeitschrift "nature" (Ausgabe vom 17. Februar 2005) die Genetikerin Barbara Conradt (Dartmouth Medical School, USA) und der Bayreuther Zellbiologe Professor Benedikt Westermann.
Unsere Körperzellen besitzen ein eingebautes Programm, durch dessen Aktivierung sie sich selbst töten können. Dieser Prozess wird als programmierter Zelltod oder Apoptose bezeichnet. Die Apoptose spielt eine wichtige Rolle z. B. in der Embryonalentwicklung, wenn sich nicht mehr benötigte Gewebe zurückbilden, und bei der Entwicklung des Nervensystems, wenn die Zahl der Nervenzellen an die Zahl der Zielzellen angepasst wird. Im Immunsystem hat die Apoptose wichtige Funktionen als Schutzmechanismus gegen Autoimmunität und bei der Eliminierung Virus-infizierter und entarteter Zellen.
Die grundlegenden Mechanismen der zellulären Selbsttötungsmaschinerie sind in allen eukaryontischen (d. h. kernhaltigen) Zellen sehr ähnlich - so lassen sich wichtige Elemente sogar in der einzelligen Bäckerhefe wieder finden. Ein besonders gut geeigneter Modellorganismus für das Studium der Apoptose ist der kleine bodenbewohnende Fadenwurm Caenorhabditis elegans.
Jedes ausgewachsene Tier hat exakt 959 Zellen. Während der Embryonalentwicklung werden aber 1090 Zellen gebildet, von denen 131 Zellen durch programmierten Zelltod wieder verschwinden. Da das Schicksal einer jeden Zelle, die von der Entwicklung der Eizelle bis zum erwachsenen Tier gebildet wird, genau bekannt ist, lässt sich der Zelltod im Wurm besonders gut erforschen. So ging der Nobelpreis für Medizin im Jahre 2002 an Sydney Brenner, Robert Horvitz und John Sulston für ihre grundlegenden Arbeiten zur genetischen Regulation der Organentwicklung und des programmierten Zelltods in Caenorhabditis elegans.
Mitochondrien sind von Membranen umgebene Organellen, die normalerweise die Energie produzieren, die wir zum Leben brauchen - sie sind die "Kraftwerke" der Zelle. Seit einigen Jahren weiß man, dass Mitochondrien in Säugetierzellen auch den Prozess der Apoptose koordinieren. Auf bestimmte Signale hin zerfällt das mitochondriale Netzwerk der Zelle in kleine Fragmente. Daraufhin lassen die Mitochondrien Faktoren frei, die die Zelltötungsmaschinerie im Zellplasma aktivieren. Bisher war man der Ansicht, dass diese Funktion der Mitochondrien eine recht neue Zugabe zum Apoptoseweg ist, die erst relativ spät in der Evolution hoch entwickelter Organismen erfolgt ist.
In nature (Mitochondria - Agents of Cell Death) berichten nun die Genetikerin Barbara Conradt (Dartmouth Medical School, USA) und der Bayreuther Zellbiologe Benedikt Westermann, dass die Mitochondrien auch im Wurm Caenorhabditis elegans eine entscheidende Rolle für den programmierten Zelltod spielen. Wenn die Teilung der Mitochondrien blockiert wird, wird die Apoptose gehemmt; wenn dagegen die Teilung der Mitochondrien künstlich induziert wird, ist massenhafter Zelltod zu beobachten. Dadurch wird deutlich, dass die Mitochondrien eine zentrale und evolutionär sehr alte Funktion in der Apoptose ausüben. Sie sind offenbar ein integraler Bestandteil der Zelltodmaschinerie, im Wurm ebenso wie im Menschen. Mitochondrien spielen in gewissem Sinn die Rolle des Dr. Jekyll und Mr. Hyde - einerseits produzieren sie die Energie, die die Zelle zum Leben braucht, und andererseits sind sie die Schaltzentrale, die die zelluläre Selbsttötungsmaschinerie aktiviert.
"Wie habt ihr den Weg vom Wurm zum Menschen gemacht! Und Vieles in euch ist noch Wurm und ein Gedächtniß eures Weges" - Friedrich Nietzsche"
Weitere Informationen bei:
Prof. Dr. Benedikt Westermann
Zellbiologie
Universität Bayreuth
Telefon: 0921/55-4300
Email: benedikt.westermann@uni-bayreuth.de
http://www.uni-bayreuth.de/departments/zellbiologie/index.htm
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Informationstechnik
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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