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C. elegans-Embryo: Der Pfeil zeigt auf einen Zelltod (-Foto: TU Braunschweig - R. Schnabel)
Zelltod: Wie man ihn für die Therapie nutzt

Zellen unseres Körpers entstehen und sterben. Diese normalen Prozeß möchte man für bestimte Krankheiten nutzen. Beispielsweise versucht man Tumorzellen in den Tod zu treiben, um sie unschädlich zu machen. Dagegen versucht man nach Herzinfarkten oder Hirnschlägen, den Zelltod zu verhindern.

Dass kranke oder überflüssige Zellen vom eigenen Körper gezielt getötet und entfernt werden können, ist für Tier und Mensch lebenswichtig. Zelltod oder Apoptose heißt der Vorgang, der in unserem gesamten Leben eine wichtige Rolle spielt.
Der Zelltod kann ein vorprogrammierter Bestandteil der Entwicklung eines Embryos selbst sein. In diesem Fall wird die Zahl der zunächst gebildeten Zellen später wieder verringert, um ein Organ zu gestalten. Die Finger des Menschen werden zum Beispiel beweglich, indem die zunächst im Mutterleib gebildeten "Schwimm"-Häute zwischen ihnen durch Apoptose gezielt entfernt werden. Aber auch eine Schwächung oder Erkrankung der Zelle, etwa durch eine Infektion, kann den Zelltod auslösen.

Für das Überleben des Organismus ist es in beiden Fällen entscheidend, dass der Körper die abgestorbenen Zellen sauber "entsorgt", um zu verhindern, dass weitere Bereiche oder gar ganze Körperteile oder Organe ebenfalls angegriffen oder infiziert werden. Das Prinzip ist einfach: Nachbarzellen umhüllen und "fressen" die geschädigten Artgenossen und machen sie damit unschädlich. Was genau aber löst diesen Prozess aus?

Der nur einen Millimeter lange Wurm "Caenorhabditis (C.) elegans" ist ein vorzügliches Werkzeug, um solche Prozesse aufzuklären. "C. elegans" ist einer der weltweit am besten erforschten Modellorganismen. Das vergleichsweise primitive Lebewesen erlaubt es, die zellulären Mechanismen zu studieren, die in der frühen Evolution ausgeprägt wurden, und die daher von allen höher entwickelten Tieren einschließlich dem Menschen verwendet werden.

"Die Apoptose ist von großem medizinischen Interesse", so  Prof. Ralf Schnabel, Institut für Genetik der Technischen Universität Braunschweig. "Man würde gern verhindern, dass Zellen bei Herzinfakten, Hirnschlägen oder nach Unfällen sterben. Um Tumore zu bekämpfen wäre es ideal, wenn man die Krebszellen in die Apoptose drängen könnte. Unsere Arbeiten über "ced-10" könnten ein Schlüssel zum Erfolg sein. Pharmazeutische Unternehmen bemühen sich zwar mit ihren Methoden um Medikamente, die in die Apoptose eingreifen. Erstaunlicherweise arbeitet die Industrie aber nur wenig mit den Grundlagenforschern zusammen. Auch ist es in Deutschland zunehmend schwierig, von unabhängiger Seite Fördermittel für solche Arbeiten zu erhalten."

Schnabel und seine Kollegen konnten nachweisen, dass geschwächte Zellen eine höhere Überlebenschance haben, wenn die Nachbarzellen daran gehindert werden, diese einzuschließen und unschädlich zu machen. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass diejenigen Gene, die für die Entsorgung zuständig sind, auch "aktiv" den Tod des kranken Gewebes herbeiführen können. Das Zusammenspiel der Zellen kann also ebenso über Leben und Tod entscheiden wie die Vorgänge innerhalb der sterbenden Zelle.


WANC 03.03.05
Universitätsklinik Heidelberg

TU Kaiserslautern

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