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News: Organische Abfallbeseitigung

Abgestorbene Zellen sind unnötiger Ballast, der von gefräßigen Zellen des Immunsystems schnell beseitigt wird: Sie nehmen die Zelltrümmer auf und verdauen sie. Doch wenn ihnen ein bestimmter Rezeptor auf der Zelloberfläche fehlt, sind sie dabei sehr uneffektiv.
Die Müllabfuhr im Körper verläuft in der Regel reibungslos: Ist eine Zelle abgestorben, nehmen spezialisierte Zellen des Immunsystems – Makrophagen und Monocyten – die Reste auf und bauen sie ab. Bereits im Jahre 1995 entdeckten Wissenschaftler an der University of North Carolina in Chapel Hill einen möglichen Mitspieler in diesem Prozess. Es handelt sich hierbei um das Gen Mer, dessen Proteinprodukt einen Rezeptor auf den Entsorger-Zellen bildet. Gemeinsam mit den Genen Axl und Tyro3 gehört Mer zu einer Molekülfamilie, die als so genannte Rezeptortyrosinkinasen von außen eintreffende Information ins Zellinnere weiterleiten.

Nachdem sie das Gen aufgespürt hatten, entwickelten die Forscher eine Knock-out-Maus, die das vom Mer-Gen abgelesene Protein nur unvollständig herstellen konnte. Dem Protein fehlte der nach innen ragende Teil des Rezeptors. Die so veränderten Zellen können zwar mit dem äußeren Teil des Proteins die Zelltrümmer binden, aber sie nicht ins Zellinnere aufnehmen.

Aus diesen genetisch veränderten Tieren gewannen die Wissenschaftler Makrophagen und verglichen ihre Arbeitsweise mit entsprechenden Zellen aus gesunden Mäusen. Mithilfe eines Corticosteroids trieben sie Zellen der Schilddrüse in den gerichteten Selbstmord und boten die hierbei entstandenen Zelltrümmer beiden Makrophagentypen an. Diese verhielten sich hierauf sehr unterschiedlich: Die gefräßigen Zellen gesunder Mäuse hatten innerhalb einer Stunde deutlich mehr des organischen Mülls in sich aufgenommen und verdaut als die Zellen ohne Mer.

Hieraus folgerte das Team um Rona Scott, dass Mer innerhalb der Aufräumarbeiten eine wichtige Rolle inne hat. Erstaunlicherweise ist aber die Aufnahme von Bakterien und anderen als den oben genannten Partikeln bei den Knock-out-Mäusen nicht beeinträchtigt. Offensichtlich erfolgt dies über ein vom Mer-Gen unabhängigen Mechanismus.

Finden die Aufräumarbeiten nicht schnell genug statt, stiftete dies Verwirrung. Als Reaktion kann es zu einer Autoimmunantwort kommen. Der Körper sieht das körpereigene überflüssige Material als fremd an und produziert Antikörper dagegen. Die Konsequenzen sind Entzündungen des Gewebes und möglicherweise Autoimmunerkrankungen wie systemischer Lupus erythematodes. Von hieran erkrankten Patienten ist bereits bekannt, dass ihre Makrophagen geschädigt sind und Defizite in ihrer Aufräumarbeit zeigen. Doch der Beweis einer direkten Beteiligung des Mer-Gens an dieser Erkrankung steht noch aus.

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