The World of Molecular Biology exhibit

Zellen essen Moleküle

Der Vorgang, durch den Zellen große Nahrungs-Moleküle aufnehmen, wird Endozytose genannt. Die aufgenommenen Moleküle sind für lebenswichtige Funktionen in den Zellen unerlässlich. Eine gestörte Endozytose tritt u.a. bei Krebs, Diabetes, neurodegenerative und kardiovaskuläre Störungen auf. Die Endozytose könnte sogar eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des grundlegenden Zelltyps aller Tiere, Pflanzen und Pilze gespielt haben.


Krebs

Krebszellen wachsen schnell und ungebremst und verbrauchen dadurch of mehr Nährstoffe als gesunde Zellen. Forschende haben erwogen, dies auszunutzen, um Krebszellen dazu zu bringen, Krebsmedikamente zu “fressen”. Das würde die Wirksamkeit der Medikamente erhöhen und Nebenwirkungen verringern, da gesunde Zellen sie in der Regel nicht verbrauchen würden. Ein Ansatz besteht darin, Tumorzellen in einen “ausgehungerten” Zustand zu versetzen, so dass sie das Medikament leichter aufnehmen.

Einige Zellen des Immunsystems nutzen Endozytose, um Krebszellen und andere Krankheitserreger zu verschlingen. Behandlungen, die diese Fähigkeit verbessern, könnten die körpereigenen Zellen ermutigen, Tumore anzugreifen.


Evolution

Die meisten Tier-, Pflanzen- und Pilzzellen enthalten Mitochondrien, die zu den Organellen gehören. Organellen erfüllen bestimmte Funktionen innerhalb der Zelle. Mitochondrien liefern Energie für den Betrieb der Zelle. Die meiste DNA befindet sich in einer anderen Organelle, dem Zellkern, aber die Mitochondrien haben ihre eigene DNA. Vermutlich waren Mitochondrien in der fernen Vergangenheit frei lebende Bakterien, die von anderen Zellen durch einen Prozess ähnlich der Endozytose aufgenommen wurden. Die kombinierte Zelle erwies sich als vorteilhaft, und die Mitochondrien entwickelten sich zu einer wesentlichen Organelle. Das Gleiche könnte für die Chloroplasten gelten, Organellen von Pflanzen, die Energie von der Sonne aufnehmen und ebenfalls ihre eigene DNA besitzen. So schön die Endozytose-Theorie auch klingt, einen endgültigen Beweis hat die Forschung noch nicht gefunden.


Wissenschaft & Gesellschaft

Menschen in wohlhabenden Gesellschaften nehmen mit der Nahrung oft zu viel des Fettes Cholesterin zu sich. Der daraus resultierende Überschuss an schädlichem LDL-Cholesterin im Blut veranlasst die Fresszellen des Immunsystems, LDL-Cholesterin durch Endozytose zu verzehren. Durch den übermäßigen Verzehr sterben die Zellen und locken weitere Fresszellen an, die die Reste beseitigen. Dies führt zu einer Entzündungsreaktion, in deren Laufe sich Ablagerungen ansammeln, die Arterien verengen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen. Ein tieferes Verständnis der Endozytose und der Umweltfaktoren, die sie beeinflussen, hilft dabei den immer häufiger auftauchenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen besser vorzubeugen und sie effektiver zu behandeln.


EMBL-Forschungsgruppen, die Endozytose untersuchen

Ries Group

Super-resolution microscopy for structural cell biology

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