14.02.2020 13:25
„Kiss and Run“ zur Abfallverwertung in der Zelle
Mannheimer Forscher weisen erstmals den molekularen Mechanismus im lebenden Organismus nach und identifizieren daran beteiligten Faktor
Lysosomen sind von zentraler Bedeutung für den Stoffabbau in Zellen. Sowohl Stoffe, die von außerhalb aufgenommen werden, als auch zelleigene Bestandteile, werden mit Hilfe dieser Zellorganellen in ihre Einzelteile zerlegt, die anschließend zum Aufbau neuer Stoffe zur Verfügung stehen. Wenn Lysosomen nicht korrekt funktionieren, kommt es zu lysosomalen Speicherkrankheiten, bei denen die Substanzen, die eigentlich abgebaut werden sollten, sich in der Zelle ansammeln. Besonders Nervenzellen sind für solche Defekte anfällig, sodass es bei den Speicherkrankheiten oft zu Funktionsverlusten im Gehirn kommt.
Lysosomen werden gerne als Magen der Zelle bezeichnet und wurden lange auch als der Ort angesehen, in dem die Abbauprozesse ablaufen. Neuere Forschungen weisen allerdings darauf hin, dass Lysosomen nur Lagerstätten für Verdauungsenzyme sind. Der eigentliche Stoffabbau findet in den Endosomen statt, zellulären Bereichen, in denen sich die abzubauenden Stoffe befinden. Dazu formen die „lysosomalen Zentrallager“ Verbindungen, die es den Verdauungsenzymen erlauben, von den Lysosomen in die Endosomen zu fließen. Da sich diese Verbindungen oft nur kurz auf- und dann wieder abbauen, wird ihr Auftreten als „Kiss and Run“ bezeichnet.
Plötzlich gesund
Fortschreitende Naturerkenntnis, ganz allgemein gesprochen, ‘Wissenschaft’, ist der stärkste Feind des medizinischen Wunders. Was unseren Vorfahren als Wunder erschien, was einfache Naturvölker heute noch in heftige Erregung versetzt, das berührt den zivilisierten Menschen längst nicht mehr.
Doch es gibt einen Gegensatz, der jedem Denkenden sofort auffällt: der unerhörte, durchaus nicht abgeschlossene Aufstieg der wissenschaftlichen Heilkunde und die ebenso unerhörte Zunahme der Laienbehandlung und der Kurpfuscherei. Man schätzt die Zahl der Menschen, die der Schulmedizin kein Vertrauen schenken, auf immerhin 50 Prozent.
Wie kann es sein, daß Laienbehandler und Kurpfuscher immer wieder spektakuläre Erfolge aufweisen, von denen die Sensationspresse berichtet?
Der Autor geht dieser Frage nach und kommt zu interessanten Erkenntnissen, aus denen er Vorschläge für eine bessere Krankenbehandlung durch seine ärztlichen Standesgenossen ableitet.
Obwohl dieser „Kiss and Run“ Mechanismus schon lange in kultivierten Zellen beschrieben ist, konnte er bislang im lebenden Organismus nicht nachgewiesen werden. Und es war auch nicht klar, wie diese Prozesse gesteuert werden. PD Dr. rer. nat. Veit Riechmann von der Zell- und Molekularbiologie der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg nutzt gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe die Fruchtfliege Drosophila, um solche Prozesse zu erforschen. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass der Verlust des Gens RabX1 den „Kiss and Run“ Mechanismus zum Erliegen bringt, mit der Folge, dass sich, ähnlich wie bei den lysosomalen Speicherkrankheiten, Abbauprodukte in Zellen ansammeln.
In lebenden Geweben konnte die Gruppe außerdem filmen, wie sich das RabX1 Protein an Endosomen anlagert und dort kleine Verbindungskanäle zu den Lysosomen bildet. Die Identifizierung von RabX1 bietet einen Ausgangspunkt, um die molekularen Mechanismen, die zur Ausbildung der Verbindungskanäle führen, weiter zu erforschen. In die Zukunft gedacht können sich daraus Ansatzpunkte ergeben, um lysosomale Abbauprozesse im Zusammenhang mit lysosomalen Speicherkrankheiten therapeutisch steuern zu können.
Die Arbeit ist aktuell (online) im Fachjournal Current Biology veröffentlicht worden.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
PD Dr. Veit Riechmann
Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg
Zell- und Molekularbiologie
Ludolf-Krehl Str. 13-17
Mannheim 68167
+49 621 383 71574
veit.riechmann@medma.uni-heidelberg.de
Originalpublikation:
RabX1 Organizes a Late Endosomal Compartment that Forms Tubular Connections to Lysosomes Consistent with a ‘‘Kiss and Run’’ Mechanism
Laiouar et al. (2020)
Current Biology 30, 1-12
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.01.048
Anhang
PressemitteilungMerkmale dieser Pressemitteilung:
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