Zellen unter Stress

Forscher vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg untersuchten die Reaktion von Zellen auf Stress. Die Wissenschaftler nehmen eine Beteiligung der gebildeten Stressgranula bei neurodegenerativen Erkrankungen an.

Stressgranula: kleine Körnchen mit großer Wirkung

Geraten Zellen in Stress, starten sie ein Programm, mit dem sie versuchen, sich vor Schäden zu schützen. Auslösende Faktoren können hohe Temperaturen, ein Mangel an Nährstoffen oder Infektionen mit Keimen sein. Gestresste Zellen stellen die Produktion von Eiweißen (Proteinen) ein, sparen damit Ressourcen und überleben auf diese Weise eine gewisse Zeit.

Stress hinterlässt sichtbare Anzeichen in den betroffenen Zellen: die Stressgranula. Diese kleinen Körnchen liegen im Zellinneren und sind im Mikroskop erkennbar. Sie bilden sich, wenn die Zelle ihre interne Eiweißproduktion stoppt. Ist der Stress vorbei und die Zelle nimmt ihre Arbeit wieder auf, baut sie diese Stressgranula wieder ab. Eine Störung dieses Abbauprozesses kann gravierende Folgen haben, wie die Würzburger Forscher herausfanden. Studienleiter Prof. Alexander Buchberger fasst zusammen: „Wir konnten zeigen, dass das Protein ZFAND1 notwendig für die normale Auflösung der Stressgranula ist. Fehlt ZFAND1, können einige Granula nicht mehr aufgelöst werden und verändern stattdessen ihre Struktur. Diese abnormen Stressgranula müssen dann aufwändig durch die zelluläre Müllabfuhr […] entsorgt werden.“

Von der Molekularbiologie zur Krankheit

Stressgranula stehen unter Verdacht, bei zwei bisher unheilbaren, neurodegenerativen Erkrankungen Mitverursacher zu sein: Bei der Amyotrophen Lateralsklerose, die zu Muskelschwund und einer tödlichen Lähmung im Endstadium führt und bei der Frontotemporalen Demenz, der zweithäufigsten Demenzform bei Menschen unter 65 Jahren. „Die Anhäufung abnormer Stressgranula wird als eine mögliche Entstehungsursache für neurodegenerative Erkrankungen angesehen“, führt Buchberger aus. Die Aufklärung der zellulären Abläufe bei Entstehung und Abbau der Stressgranula sehen Buchberger und sein Team als wichtigen Schritt, diese Krankheiten besser zu verstehen und mögliche Therapien zu entwickeln.

Quelle: Biozentrum der Universität Würzburg