Flower-Protein kürt den Sieger
Aus einer aktuellen Forschungsarbeit geht hervor, dass das sogenannte Flower-Protein (Fwe) über die Fähigkeit verfügt, schwache Zellen zur Zerstörung freizugeben, damit gesündere Zellen bleiben und gedeihen können. Das in mehrzelligen Tieren vorkommende Zellmembranprotein Fwe ist imstande, bei einem Konkurrenzkampf von Zellen einige von ihnen zu "Siegern" zu küren und andere zu "Verlierern" zu erklären. Die Ergebnisse dieser Studie, die teilweise vom Europäischen Forschungsrat (ERC) finanziert wurde, werden in der Fachzeitschrift Developmental Cell veröffentlicht. Die Untersuchungen, die von einem Team aus sieben Wissenschaftlern des Spanischen Nationalen Krebsforschungszentrums (CNIO) in Madrid durchgeführt wurden, liefern weitere Erkenntnisse zum Prozess der Zellkonkurrenz. Sie könnten sogar die Art und Weise beeinflussen, wie wir Krankheiten behandeln, die mit einer gestörten Zellgesundheit einhergehen - wie etwa Krebs. "Wir wollten herausfinden, wie die Zellen der Flügelimaginalscheiben von Fliegen bei einem Konkurrenzkampf die Sieger von den Verlierern unterscheiden", berichtet Dr. Eduardo Moreno vom CNIO, der für das SUPERCOMPETITORS-Projekt ("Genetic and Genomic Study of Cell Competition in Drosophila") im Jahre 2007 ERC-Fördermittel für Nachwuchswissenschaftler in Höhe von knapp 1 Mio. EUR erhalten hatte. Diese Fördermittel ermöglichen es Nachwuchswissenschaftlern mit einschlägiger Erfahrung, ihr eigenes Forscherteam zusammenzustellen und unabhängige Forschung in Europa zu betreiben. Im Laufe der Entwicklung einer Zelle vergleicht sie ihre Stoffwechselrate mit denen der umliegenden Zellen. Dann können sich diejenigen Zellen mit der besseren Anpassungsfähigkeit auf Kosten der schwächeren Zellen weiter vermehren. Dieser Prozess der Zellkonkurrenz wurde erstmals 1975 in den Larvenstrukturen (den sogenannten Imaginalscheiben, die an der Bildung von Flügeln und anderen Körperteilen beteiligt sind) der Fruchtfliege festgestellt. Seit der Entdeckung der Zellkonkurrenz wurden auch andere Gene mit diesem Prozess in Verbindung gebracht (dmyc, die Drosophila-homologe Form des Protoonkogens c-myc, gehört zu den am besten untersuchten Genen). Für seine Studie verwendete das CNIO-Team unter Dr. Moreno ein Genomikkonzept und kombinierte es mit funktionellen Untersuchungen, um so diejenigen Gene zu ermitteln, die im Frühstadium der Zellkonkurrenz exprimiert werden. So fanden sie heraus, dass drei verschiedene Fwe-Formen Zellen "kennzeichnen" und auf diese Weise mitentscheiden, ob eine Zelle gewinnt oder verliert. Ein solcher Fwe-Markierer ist in der Lage, nicht nur Zellen als Verlierer zu kennzeichnen, sondern auch deren Zerstörung durch Apoptose (Zelltod) auszulösen. Zudem fanden die Forscher heraus, dass Fwe zwar für die Zellkonkurrenz wichtig ist, für das allgemeine Wachstum und das Überleben von Zellen jedoch keine besondere Funktion einnimmt. "Insgesamt lassen unsere Ergebnisse darauf schließen, dass Fwe-Isoformen [verschiedene Formen desselben Proteins] das Gerüst bauen, das bei dem Konkurrenzkampf zwischen den Zellen für deren Kennzeichnung als Gewinner und Verlierer erforderlich ist", erklärt. Dr. Moreno abschließend. In ihrer Arbeit stellen die Autoren fest, dass der extrazelluläre "Code" der Fwe-Isoformen "möglicherweise nicht nur die Zellkonkurrenz betrifft, sondern auch weitere biomedizinische Auswirkungen haben könnte, da z.B. bei der Alterung oder bei der Krebs- und Metastasenbildung ein Ungleichgewicht in der Zellgesundheit auftritt." Bei der Zellkonkurrenz könnte es sich um eine Möglichkeit handeln sicherzustellen, dass nur die besten Zellen überleben, um ihren Beitrag zum Wachstum und Wohlbefinden des Organismus zu leisten. Wegen der Rolle von Fwe bei der Zellkonkurrenz ist dies ein interessanter Bereich für weiterführende Studien. Eine mögliche Fragestellung hierfür wäre, welche Funktion die Zellkonkurrenz unabhängig von anderen, für das Gewebewachstum verantwortlichen Signalen einnimmt. Zu der Forschungsgruppe von Dr. Moreno, die an dieser Studie gearbeitet hat, gehören Christa Rhiner, Jesus M. Lopez-Gay, Davide Soldini, Sergio Casas-Tinto, Francisco A. Martin und Luis Lombardia.
Länder
Ungarn, Italien