Medizin-Nobelpreis : Abfallvernichtung der Zelle

Der Medizin-Nobelpreises 2016 geht an den japanischen Wissenschafter Yoshinori Ohsumi. Der Forscher hat maßgeblich zum besseren Verständnis der Abläufe in Zellen bei Gesundheit und Krankheit beigetragen.

"Mitte der 1950er-Jahre beobachteten Wissenschafter ein für sie neues und spezielles Zellkompartment, die man eine Organelle nennt. Es enthält Enzyme, welche Proteine, Kohlenhydrate und Fette verdauen können", stellte das Nobelpreiskomitee am Montag die Entwicklung auf diesem Gebiet dar. Dieser Zellbestandteil wurde "Lyosom" genannt. Der belgische Wissenschafter Christian de Duve wurde für Arbeiten auf diesem Gebiet bereits 1974 mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet. Schließlich wurde entdeckt, dass nicht nur Proteine etc. sich in diesen Lyosom-Bläschen befinden, sondern sogar ganze Zell-Organe (Organellen; z.B. Mitochondrien).

Yoshinori Ohsumi benutzte für seine Arbeiten Hefezellen. Er entdeckte, wie diese Proteinkomplexe und Organellen von einer Membran umgeben werden und schließlich mit den Enzym-gefüllten Lyosomen verschmelzen. Dort werden sie schließlich beseitigt. Der japanische Wissenschafter und sein Team verwendeten einen Trick, um diese Abläufe in den winzigen Hefezellen unter dem Mikroskop beobachten zu können: Sie heizten die Autophagie der Hefe an, indem sie diese Zellen einer Hungerkur unterzogen und blockierten gleichzeitig den Abbauprozess. Dadurch wurden die Bläschen größer und sichtbar. Gleichzeitig identifizierte der Wissenschafter auch die dafür verantwortlichen Gene. Es handelt sich um den einzigen Mechanismus, mit dem Zellen ganze Organellen wie Mitochondrien ("Kraftwerke" der Zellen), Peroxisome und das endoplasmatische Reticulum (Organelle, welche u.a. die Proteinfaltung kontrollieren) beseitigen können.

"Autophagie ist an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt, zum Beispiel an der Zelldifferenzierung und Embryogenese, an Prozessen, welche den Abbau großer Bestandteile des Zellinneren notwendig machen.

Kommt es bei der Autophagie zu Fehlern - dies ist zum Beispiel der Fall, wenn Mutationen in den beteiligten Genen auftreten -, kann das eine ganze Reihe von Erkrankungen fördern. So zum Beispiel dürfte eine Mutation im menschlichen Autophagie-Gen BECN1 an Brust- und Eierstockkrebsformen beteiligt sein. Mehrere erbbedingte Krankheiten - zum Beispiel auch Epilepsie-Formen, Bewegungsstörungen und neurodegenerative Prozesse - werden mit Autophagie-Defekten in Verbindung gebracht. Das Bild ist aber sehr komplex.

  • Autor APAMED vom 03.10.2016 Rubrik: Forschung

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