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Lexikon der Ernährung: Apoptose

Apoptose, programmierter Zelltod, Eapoptosis, programmed cell death, Zelltod, der durch die Zelle selbst reguliert wird, d. h. er ist genetisch programmiert. Die molekulare Basis der A. wurde während der Evolution hoch konserviert. A. als „regulierter Zellsuicid“ ist für eine ordnungsgemäße Embryogenese und Metamorphose, Gewebehomöostase und die Funktion des Immunsystems in Vielzellern notwendig und findet wahrscheinlich in allen Organen statt, z. B. in der Leber (bei Hunger) und in der lactierenden Milchdrüse (bei sinkendem Prolactin-Spiegel). Taurin ist als Modulator der A.-Reaktionen in der Diskussion.
Auf der mikroskopischen Ebene der Zelle kommt es bei der Apoptose zum Verlust von Zellverbindungen und Mikrovilli, zu Chromatinkondensation, DNA-Fragmentierung, cytoplasmatischer Kontraktion und dichter Packung von Mitochondrien und Ribosomen. Es bilden sich Membranbläschen, in denen das endoplasmatische Reticulum mit der Zellplasmamembran verschmilzt und die Zelle in mehrere membrangebundene Vesikel unterteilt, die als apoptotische Körper bezeichnet werden. Letztere werden im Allgemeinen von benachbarten Zellen aufgenommen und abgebaut.
A. kann zwar auch durch cytotoxische Agenzien induziert werden, aber die natürliche, genetisch programmierte Apoptose scheint von der Initiierung eines Signalstoff-Stoffwechselwegs durch Ligandenbindung an spezifische Rezeptoren auf der Zelloberfläche abzuhängen, wobei cytoplasmatische Proteasen eine Hauptrolle in der A. spielen. Die Gesamtheit der Proteasen, die für das Einsetzen der A. verantwortlich ist, wird im Englischen als executioner (Henker) bezeichnet.
Der apoptotische Zelltod wird auch initiiert (durch einen noch unbekannten Mechanismus), wenn die Zelloberflächenrezeptoren Fas (auch Apo-1 genannt) und der Typ-1-Tumornekrosefaktor-Rezeptor (TNF-1; Mr 55 kDa) entweder ihre Liganden oder quervernetzende Antikörper binden. Der natürliche Ligand von Fas ist ein glycosyliertes Transmembranprotein Typ II, was darauf schließen lässt, dass die Apoptose durch einen Zell-Zell-Kontakt initiiert wird. Cytotoxische T-Zellen induzieren ebenfalls Apoptose in den Zielzellen, wenn sie an Fas binden. Fas und TNF-1 weisen große Sequenzähnlichkeiten auf, sowohl in ihren cysteinreichen extrazellulären Domänen als auch in ihren intrazellulären „Todesdomänen“, die aus ca. 80 Aminosäureresten bestehen. [R.E. Ellis et al. Annu. Rev. Cell Biol.7 (1991) 663–698; S. Cory Nature367 (1994) 317–318; S.J. Martin u. D.R. Green Cell82 (1995) 349–352; M. Tewari et al. J. Biol. Chem.270 (1995) 18.738–18.741; C.D. Gregory (Hrsg.) Apoptosis and the Immune Response Wiley-Liss., New York, 1995]

  • Die Autoren

Albus, Christian, Dr., Köln
Alexy, Ute, Dr., Witten
Anastassiades, Alkistis, Ravensburg
Biesalski, Hans Konrad, Prof. Dr., Stuttgart-Hohenheim
Brombach, Christine, Dr., Gießen
Bub, Achim, Dr., Karlsruhe
Daniel, Hannelore, Prof. Dr., Weihenstephan
Dorn, Prof. Dr., Jena
Empen, Klaus, Dr., München
Falkenburg, Patricia, Dr., Pulheim
Finkewirth-Zoller, Uta, Kerpen-Buir
Fresemann, Anne Georga, Dr., Biebertal-Frankenbach
Frenz, Renate, Ratingen
Gehrmann-Gödde, Susanne, Bonn
Geiss, Christian, Dr., München
Glei, Michael, Dr., Jena (auch BA)
Greiner, Ralf, Dr., Karlsruhe
Heine, Willi, Prof. Dr., Rostock
Hiller, Karl, Prof. Dr., Berlin (BA)
Jäger, Lothar, Prof. Dr., Jena
Just, Margit, Wolfenbüttel
Kersting, Mathilde, Dr., Dortmund
Kirchner, Vanessa, Reiskirchen
Kluthe, Bertil, Dr., Bad Rippoldsau
Kohlenberg-Müller, Kathrin, Prof. Dr., Fulda
Kohnhorst, Marie-Luise, Bonn
Köpp, Werner, Dr., Berlin
Krück, Elke, Gießen
Kulzer, Bernd, Bad Mergentheim
Küpper, Claudia, Dr., Köln
Laubach, Ester, Dr., München
Lehmkühler, Stephanie, Gießen
Leitzmann, Claus, Prof. Dr., Gießen
Leonhäuser, Ingrid-Ute, Prof. Dr., Gießen
Lück, Erich, Dr., Bad Soden am Taunus
Lutz, Thomas A., Dr., Zürich
Maid-Kohnert, Udo, Dr., Pohlheim
Maier, Hans Gerhard, Prof. Dr., Braunschweig
Matheis, Günter, Dr., Holzminden (auch BA)
Moch, Klaus-Jürgen, Dr., Gießen
Neuß, Britta, Erftstadt
Niedenthal, Renate, Hannover
Noack, Rudolf, Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke
Oberritter, Helmut, Dr., Bonn
Öhrig, Edith, Dr., München
Otto, Carsten, Dr., München
Parhofer, K., Dr., München
Petutschnig, Karl, Oberhaching
Pfau, Cornelie, Dr., Karlsruhe
Pfitzner, Inka, Stuttgart-Hohenheim
Pool-Zobel, Beatrice, Prof. Dr., Jena
Raatz, Ulrich, Prof. Dr., Düsseldorf
Rauh, Michael, Bad Rippoldsau
Rebscher, Kerstin, Karlsruhe
Roser, Silvia, Karlsruhe
Schek, Alexandra, Dr., Gießen
Schemann, Michael, Prof. Dr., Hannover (auch BA)
Schiele, Karin, Dr., Heilbronn
Schmid, Almut, Dr., Paderborn
Schmidt, Sabine, Dr., Gießen
Scholz, Vera, Dr., Langenfeld
Schorr-Neufing, Ulrike, Dr., Berlin
Schwandt, Peter, Prof. Dr., München
Sendtko, Andreas, Dr., Gundelfingen
Stangl, Gabriele, Dr. Dr., Weihenstephan
Stehle, Peter, Prof. Dr., Bonn
Stein, Jürgen, Prof. Dr. Dr., Frankfurt
Steinmüller, Rolf, Dr., Biebertal
Stremmel, Helga, Bad Rippoldsau
Ulbricht, Gottfried, Dr., Potsdam-Rehbrücke
Vieths, Stephan, Dr., Langen
Wächtershäuser, Astrid, Frankfurt
Wahrburg, Ursel, Prof. Dr., Münster
Weiß, Claudia, Karlsruhe
Wienken, Elisabeth, Neuss
Wisker, Elisabeth, Dr., Kiel
Wolter, Freya, Frankfurt
Zunft, Hans-Joachim F., Prof. Dr., Potsdam-Rehbrücke

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