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Was den Darm am Leben hält: FAU-Forscher entschlüsseln Selbstmordprogramm in der Darmschleimhaut

Mikroskopische Aufnahme von Darmepithelzellen in der Petrischale. Ohne das Molekül cFlip sterben die Zelle massenhaft ab (rot). Zellkerne sind in Blau dargestellt. (Bild: Dr. Nadine Wittkopf, Medizinische Klinik 1)

Mikroskopische Aufnahme von Darmepithelzellen in der Petrischale. Ohne das Molekül cFlip sterben die Zelle massenhaft ab (rot). Zellkerne sind in Blau dargestellt. (Bild: Dr. Nadine Wittkopf, Medizinische Klinik 1)

Nur etwa drei bis fünf Tage lebt eine gesunde Zelle in der Schleimhaut des menschlichen Darms. Dann stirbt sie ab und eine neue wächst nach. Dieses sensible Gleichgewicht zwischen Zelltod und Erneuerung ist enorm wichtig, um den Organismus vor schweren Erkrankungen zu schützen. Deshalb hat der Körper Mechanismen entwickelt, die den Prozess von Absterben und Nachwachsen streng kontrollieren. Das haben jetzt Wissenschaftler der FAU nachweisen können und damit einen neuen Ansatzpunkt zur Behandlung von Krankheiten wie Morbus Crohn, Colitis ulcerosa und Krebs entdeckt.

Bis zu einhundert Billionen Bakterien – sowohl nützliche, als auch schädliche – besiedeln den menschlichen Darm. Das sind zehnmal mehr, als der Mensch Körperzellen hat. Die einzige Barriere zwischen Darmflora und Organismus: die Zellen der Darmschleimhaut – Epithelzellen genannt –, die aller drei bis fünf Tage absterben und neu gebildet werden. Ein Ungleichgewicht zwischen Tod und Erneuerung der Darmepithelzellen birgt große Risiken. Sterben mehr Zellen ab als nachwachsen, dringen Bakterien in den Körper ein, schwere Infektionen und Gewebeschäden drohen. Krankheiten wie Morbus Crohn, Colitis ulcerosa oder Krebs können die Folge sein.

Nun haben Wissenschaftler der Medizinischen Klinik 1 am Universitätsklinikum Erlangen um Prof. Dr. Christoph Becker ein Molekül namens cFlip identifiziert, das dafür sorgt, dass das Gleichgewicht zwischen Absterben und Erneuerung erhalten bleibt. Botenstoffe im Darm geben den Zellen nämlich permanent das Signal „Absterben“. Um die Darmbarriere aufrecht zu erhalten, müssen diese Signale streng kontrolliert werden. Die Forscher konnten nun zeigen, dass das Molekül cFlip eine überaus bedeutende Rolle dabei spielt, um die Epithelzellen am Leben zu erhalten. cFlip blockiert ein Molekül, das wichtig für den Zelltod ist und verhindert so, dass schon das geringe Spuren von Zelltodbotenstoffen im Darm zu einer Aktivierung des Selbstmordprozesses in der Zelle führt. Mangelt es im Darm an cFlip, sterben übermäßig viele Epithelzellen der Darmschleimhaut ab und machen den Körper zum leichten Angriffsziel für Bakterien.

„Unsere Ergebnisse zeigen, wie wichtig die strenge Regulation des Zelltodes in den Epithelzellen des Darms für den gesamten Körper ist, und rücken die enorme Bedeutung dieser Zellen als Wächter des Organismus in den Fokus“, sagt Professor Becker. „Wir hoffen, durch unsere aktuelle Arbeit einen Ansatzpunkt für die Behandlung von Erkrankungen des Darms wie entzündliche Darmerkrankungen und Darmkrebs zu schaffen.“

Die Ergebnisse der Wissenschaftler wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Gastroenterology“ veröffentlicht:

Wittkopf N, Günther C, Martini E, He G, Amann K, He YW, Schuchmann M, Neurath MF, Becker C: Cellular FLICE-Like Inhibitory Protein Secures Intestinal Epithelial Cell Survival and Immune Homeostasis by Regulating Caspase-8. Gastroenterology, DOI: 10.1053/j.gastro.2013.08.059.

Informationen für die Medien:

Prof. Dr. Christoph Becker
Tel.: 09131/85-35886
christoph.becker@uk-erlangen.de

 

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