Die Funktionsweise der Phagozytose enthüllen
Eine gesunde Entwicklung und Gewebehomöostase ist stark an die Vernichtung unerwünschter oder abnormaler Zellen geknüpft. Dies wird durch Apoptose und nachfolgende Phagozytose abgestorbener Zellen erreicht. Funktionieren diese Prozesse nicht richtig, kann es zu Entzündungen und Autoimmunerkrankungen kommen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Molecular and cellular mechanisms in phagocytosis of apoptotic cells" (AC REMOVAL MECHANISM) wurden die molekularen und zellulären Prozesse erforscht, die mit der Auffindung apoptotischer Zellen durch Fresszellen in Zusammenhang stehen. Die Arbeiten konzentrierten sich auf den zuvor identifizierten SIMU-Rezeptor (Six Microns Under). Dank des SIMU-Rezeptors erkennen und verschlingen Makrophagen und Gliazellen apoptotische Zellen im Nervensystem. Um zu verstehen, wie diese Rezeptoren arbeiten, suchten die Forscher nach deren Partnermolekülen, mit denen sie Bindungen eingehen. In diesem Zusammenhang charakterisierten sie, welche SIMU-Rezeptordomänen für die Bindung an apoptotische Zellen und die Fresszellenoberfläche verantwortlich sind. Sie identifizierten das Phospholipid Phosphatidylserine als einen Ligand des SIMU-Rezeptors auf der Oberfläche apoptotischer Zellen. Die Forschungen ergaben auch, dass zur effizienten Bereinigung von apoptotischen Zellen weitere Caspase-Liganden benötigt werden. Diese Erkenntnisse konnten durch Experimente an Drosophila-Embryonen untermauert werden, die verdeutlichten, dass neben der Rezeptorsignalweiterleitung von SIMU noch weitere Mechanismen zur Phagozytose unerwünschter Zellen existieren. Die Wissenschaftler untersuchten die Bedeutung zusätzlicher Rezeptoren (LDL und CD36), indem sie Fliegen züchteten, denen diese Moleküle fehlten. Dies half dabei, den Prozess der Vernichtung apoptotischer Zellen während der Embryogenese zu verstehen. Durch die Kombination verschiedener Ansätze konnte das Projekt AC REMOVAL MECHANISM das Fundament für die Bestimmung neuer Einflussfaktoren für den Prozess der phagozytischen Beseitigung apoptotischer Zellen legen. Neben grundlegenden Erkenntnissen zu den entscheidenden biologischen Abläufen der Phagozytose, die das Projekt erbrachte, bestehen auch mögliche Anwendungen für die Diagnose und Behandlung von Erkrankungen bei Menschen.
Schlüsselbegriffe
Apoptose, Phagozytose, Entzündung, Autoimmunität, SIMU-Rezeptor, Makrophagen, Gliazellen, Caspase-Ligand
