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News: Molekularer Sicherheitsverschluß

Stickstoffmonoxid ist ungesund und zuviel davon kann tödlich sein. Eine zweite Identität hat das Molekül hingegen als Signalstoff im menschlichen Körper. Nun zeigt sich, daß es sogar Zellen davon abhalten kann, Selbstmord zu begehen.
Apoptose nennen Wissenschaftler den programmierten Zelltod, der in bestimmten Fällen Leben rettet: Wenn beispielsweise Zellen durch Virenbefall dazu gezwungen werden, daß sich in ihnen die Krankheitserreger vemehren. Selbstmord kann dann die Verbreitung von Infektionen verhindern. Er wird durch eine Kette von biochemischen Reaktionen ausgelöst, an deren Beginn das Protein Fas steht, und die letztendlich das Enzym Caspase aktiviert. Nach Forschungen am Howard Hughes Medical Institute und dem Dana-Farber Cancer Institute entscheidet jedoch das kleine Molekül Stickstoffmonoxid, ob Caspase aktiv wird oder nicht (Science, 23. April 1999).

Stickstoffmonoxid (NO) ist einer der weitverbreitesten Botenstoffe in der Biologie. Es verbindet sich mit Proteinen und reguliert so ihre Aktivität. Jonathan S. Stamler und seine Kollegen fanden heraus, daß Stickstoffmonoxid auch an das Enzym Caspase bindet. Sobald es fehlt, wird wie beim Sicherheitsverschluß einer Handgranate die Caspase aktiv und tötet die Zelle. Eine Blockade der Stickstoffmonoxid-Produktion macht demnach Zellen anfälliger für den Tod. Eine Zugabe des Botenstoffs kann den Selbstvernichtungsprozeß verhindern.

Die neuen Erkenntnisse könnten neue Therapien für Krankheiten wie Krebs, Leberversagen sowie Erkrankungen des Immunsystems, des Herzens und Gehirns hervorbringen. So sind synthetische Moleküle denkbar, die Schäden an Herzen und Leber beseitigen. Und gegen Krebstumore könnte durch eine Reduktion von Stickstoffmonoxid in den Zellen angegangen werden. Darin besteht jedoch ein technisches Problem: Bisher ist keine Methode bekannt, wie man das Stickstoffmonoxid künstlich von seinem Platz an der Caspase vertreiben kann. Die Forscher geben sich hingegen sicher: "Es muß Dinge geben, die das Stickstoffmonoxid entfernen, wir kennen sie nur noch nicht."

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