Verbesserte Beseitigung von Zellmüll?
Erstmals ist es gelungen, einen Schlüsselprozess in allen menschlichen Zellen zu verstehen, welcher zu Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen sowie zur Alterung beiträgt. Die Untersuchung zeigt auch, wie Zellen effizienter ihren Zellmüll beseitigen können, der mit der Zeit zu ernsthaften Gesundheitsproblemen führen kann.
Die Wissenschaftler des Monash Biomedicine Discovery Institute haben bei ihrer aktuellen Studie entdeckt, wie genau zellulärer Müll im Körper entsorgt wird. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Nature Communications“.
Was ist Autophagie?
Die sogenannte Autophagie wird von Zellen verwendet, um beispielsweise gebrochene Proteine, Zellmembrane, Viren oder Bakterien abzubauen. Um diese Ladung von Zellmüll aufzufangen, verwenden die Zellen spezialisierte Membrane, welche den Abfall einfangen, damit dieser dann durch eine Art Recycling in neue Teile und Energie umgewandelt werden kann. Ohne effiziente Autophagie werden Zellen durch ihre eigenen fehlerhaften Komponenten geschädigt, was zur Entstehung einer Reihe von Krankheiten beitragen kann, einschließlich Diabetes, Muskeldystrophie, Parkinson und Alzheimer.
Wie steigern Zellen die Rate der Autophagie?
Zellen zielen auf verschiedene Arten von Zellmüll mit Hilfe von sogenannten Autophagie-Rezeptoren ab, die sowohl den geladenen Zellmüll als auch die Schleppmembranen binden können. Die Mediziner entfernten die Fähigkeit der Autophagie-Rezeptoren, die Membranen zu binden und stellten dabei fest, dass dies den Autophagieprozess nicht stoppte. Die Forschenden entdeckten stattdessen, wie genau der Prozess funktioniert und wie sich die Rate der Autophagie bei Zellen steigern lässt. Der Prozess funktionierte völlig anders, als es bisher angenommen wurde, sagen die Experten. Die Autophagie-Rezeptoren rekrutierten nicht die Membranen, die Membranen rekrutierten mehr Autophagie-Rezeptoren, um den Prozess zu beschleunigen, erklären die Mediziner. Studienautor Dr. Padman zufolge gibt es weltweit eine Reihe von Behandlungen und Therapien, die darauf abzielen, die Aktivität dieser Proteine zu kontrollieren. Die Proteine funktionieren nach den neusten Erkenntnissen aber nicht so, wie es vorher von Experten auf der ganzen Welt angenommen wurde.
Weitere Forschung ist nötig
Der Zellmüll beseitigende Teil der Autophagie arbeitet hart, aber manchmal reicht das nicht aus und es wird schwer mitzuhalten, erläutern die Wissenschaftler. Wenn Medikamente entwickelt werden können, welche auf diesen Amplifikationsmechanismus abzielen, würde dies neuronalen Zellen beispielsweise dabei helfen, mit dem Aubbau von Protein-Müll bei Alzheimer besser umzugehen. (as)