Schlüsselprotein entdeckt, um kritischer Enabler für die Zellbeseitigung zu sein

Eine neue UVA Health System Studie veröffentlicht online 21. August 2011 in der Zeitschrift Natur berichtet, dass Forscher einen kritischen Enabler entdeckt haben, der phagocytischen Zellen (Zellen, die die toten Zellen des Körpers reinigen) erlaubt, unseren Körper toter Zellen kontinuierlich und energisch zu reinigen. Die Ergebnisse könnten zu einem besseren Verständnis der Atherosklerose beitragen und vielen Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes und Fettleibigkeit zugute kommen.
Der gesunde menschliche Körper ist hocheffizient in der Reinigung selbst. Jeden Tag verschütten unsere Körper zwischen 100-200 Milliarden Tote oder sterbende Zellen in einem Prozess, der Zellräumung genannt wird. Phagozyten, professionelle Reinigungszellen, sind dafür verantwortlich, den Körper von toten oder "apoptotischen" Zellen zu "reinigen". Die Clearance der Zellen ist grundlegend für die Aufrechterhaltung eines gesunden physiologischen Gleichgewichts und die Verhinderung einer Reihe von chronischen Krankheiten.
Kodi Ravichandran, PhD, Leiter der Studie des neuen UVA Health System Studie erklärt:

"Dieser Prozess der Zell-Clearance, bei dem ein Phagozyt eine sterbende Zelle konsumiert, ist vergleichbar mit der Tatsache, dass ein Nachbar mit all seinen Besitztümern in Ihr Haus zieht. Das Phagozyt müsste das überschüssige Material sortieren und entsorgen, während es seine normale Form beibehält Es ist bemerkenswert, dass wir viel weniger Phagozyten haben als sterbende Zellen im Körper, was bedeutet, dass jeder Phagozyt mehrere Nachbarn aufnehmen muss. "

Bis jetzt war es Forschern noch nicht möglich, die Fähigkeit von Phagozytenzellen zu verstehen, kontinuierlich tote Zellen zu konsumieren, aber UVA-Forscher haben jetzt einen entscheidenden Enabler entdeckt, der die phagozytische Zellclearance ermöglicht.
Die Forscher entdeckten, dass das Phagozytentkoppelnde Protein 2 (Ucp2) eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Appetits der Phagozyten spielt. Ucp2 befindet sich im Allgemeinen in den Mitochondrien, die in allen Zellen eine wichtige Energieorganelle sind. Die Forscher stellten fest, dass die Ucp2-Proteinspiegel in den Phagozyten ansteigen, wenn Phagozyten beginnen, ihre sterbenden Nachbarn zu essen, und das höhere Ucp2 das Membranpotential innerhalb der Phagozytenmitochondrien modifiziert und die Fähigkeit eines Phagozyten erhöht, mehrere tote Zellen aufzunehmen.

Ravichandran, Vorsitzender der UVA-Abteilung für Mikrobiologie und Direktor des Zentrums für Zellbeseitigung, erklärt:

"Die Definition der Faktoren, die die Fähigkeit von Phagozyten steuern, apoptotische Zellen zu verschlingen, ist in einer Reihe von Disziplinen wichtig. Das Versagen, diese sterbenden Zellen rechtzeitig zu erkennen und zu klären, hat schädliche Auswirkungen auf den Körper und prädisponiert sie für Autoimmunität, Entzündung und Atherosklerose."

Durch die Erhöhung des Appetits von Phagozyten durch die Hochregulation oder die Erhöhung von Ucp2 können Forscher möglicherweise Behandlungsstrategien für eine Vielzahl von Krankheiten entwickeln, bei denen häufig eine beeinträchtigte Clearance von absterbenden Zellen beobachtet wird.

Studienergebnisse könnten auch dazu beitragen, ein besseres Verständnis von Atherosklerose zu erlangen, einem Prozess, der eine kontinuierliche Verdickung von Plaque entlang von Arterienwänden beinhaltet. Frühere Forschungsergebnisse zeigten, dass das Versagen der Zell-Clearance, apoptotische Zellen (tote Zellen) zu entfernen, zur Atherosklerose beiträgt und dass der Verlust von Ucp2 auch mit Atherosklerose in Verbindung gebracht wurde.
Ravichandran schließt ab:

"Daher könnte die Verbindung zwischen Ucp2 und der Zellbeseitigung helfen, neue Behandlungsmethoden für Atherosklerose zu finden."

Das Verständnis der einzelnen Zellmechanismen im Hinblick auf die Steuerung des Energiestoffwechsels ist wichtig für viele Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes und Fettleibigkeit, von denen weltweit über 600 Millionen Menschen betroffen sind. Das Identifizieren des Prozesses, wie ein Phagozyt mit der überschüssigen metabolischen Belastung fertig wird, während er tote Zellen verbraucht, würde Forschern helfen, metabolische Krankheiten in der Zukunft besser zu verstehen und möglicherweise zu lindern.
Ravichandran fährt fort:

"Unsere nächsten Schritte zielen darauf ab, herauszufinden, wie wir natürlich das Niveau oder die Aktivität des Ucp2-Proteins erhöhen und so den Energiestoffwechsel modulieren können."

Geschrieben von Petra Rattue