Wesentlicher Mechanismus des Zelltods entdeckt

8. April 2017, 21:58

Der programmierte Zelltod, von den Wissenschaftlern Apoptose genannt, ist wichtig, damit Platz gemacht wird für neue Zellen. Sterben die alten Zellen nicht ab, entsteht Krebs.

Lipide der Zellmembran beeinflussen Zellabbau

Die Grazer Biophysiker haben unter der Leitung von Georg Pabst am Institut für Biophysik und Nanosystemforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften herausgefunden, dass die Lipide der Zellmembrane eine entscheidende Rolle spielen.

"In diesem komplizierten Ablauf des Zelltodes kommt es zu einem sehr späten Zeitpunkt, nämlich dann wenn die Membran, ganz zum Schluss, abgebaut und zerlegt wird, das ist die Membran, die jede Zelle umgibt, das ist so etwas wie eine Hülle. Die wird von einer Familie von Enzymen zerlegt, das sind Eiweißkörper, die nichts anderes machen als sich auf die Membran zu setzen und diese abzubauen. Was sie da im konkreten Fall machen ist, dass sie Bestandteile der Membran, das sind diese Membranlipide, verändern. Die bauen diese Membranlipide um, ändern dadurch die Architektur der Membran und das löst im Endeffekt die Zersetzung der Membran aus. Damit werden der Abbau und die Auflösung der Membran eingeleitet. Der entscheidende Punkt ist jetzt, dass die Membranlipide selbst diesen Prozess entscheidend beeinflussen", erklärt Georg Pabst.

Die Lipide ändern die Architektur der Membran und lösen damit die Zersetzung der Zellhülle aus. Das bedeutet: die Lipide geben den Anstoß zum Zelltod. "Jetzt haben wir einen Mechanismus entdeckt, der über die Membran läuft, beziehungsweise über die Lipide in der Membran und das Lipidmuster in der Membran. Und man weiß, dass Krebszellen nicht nur keine Apoptose zeigen, sondern dass auch dieses Membranlipidmuster verändert ist, die sind etwas anders aufgebaut was die Membranlipide angeht", sagt Pabst.

Neuer Ansatz in der Krebstherapie

Dieser Mechanismus könnte ein neuer Ansatz in der Krebsbehandlung sein: Würde man die Membrane von Krebszellen verändern, könnte der Zelltod gezielt ausgelöst werden, sagt Georg Pabst. Um das zu erforschen bauen die Grazer Biophysiker die nur wenige Nanometer dünne Membranschicht nach und führen Zellexperimente durch.

"Sie züchten Zellen, in dem Fall wären das Krebszellen, geben Wirkstoffe hinzu und schauen: was passiert jetzt mit diesen Krebszellen? Und da wird eben auch an unserem Institut an Wirkstoffen geforscht, die Krebszellen zerstören können", erklärt Pabst.

Sterbehilfe für Krebszellen im Labor: bislang nicht erforscht ist die Wirkung auf menschliche Zellen.