Was machen Zellen gegen Abrieb ihrer Proteine? Zelluläre Schutzmechanismen gesucht

Unser Körper gleicht einer komplexen Maschine. Und wie eine Maschine hat auch der Körper mit Abnutzung und Verschleiß zu kämpfen – selbst auf der zellulären Ebene. Wie die kleinen Bausteine, aus denen wir zusammengesetzt sind, sich gegen mechanische Belastung schützen, soll nun in einem Projekt der Universität Bonn untersucht werden.

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Rheinische Friedrich- Wilhelms-Universität Bonn Medizin.Fakultät

Bonn – Mechanische Kräfte spielen an vielen Stellen unseres Körpers eine entscheidende Rolle. Muskeln und Herz ziehen und drücken in unermüdlichem Wechsel, Haut und Knochen müssen solchen Kräften dauerhaft widerstehen. Auch in der Niere erfolgt beim Filtern des Blutes ständige mechanische Belastung durch den Blutdruck. Und selbst bei der Wanderung von Zellen im Zuge der Immunabwehr oder der Krebsentstehung üben mechanische Kräfte einen großen Einfluss aus.

„Dabei kommt es fortwährend zu einer Beschädigung und einer Abnutzung der Proteinbestandteile unserer Zellen“, erläutert Prof. Dr. Jörg Höhfeld vom Institut für Zellbiologie der Universität Bonn, Sprecher einer neuen Forschungsgruppe. „Die beschädigten Proteine müssen dann entsorgt und durch neue ersetzt werden. Nur so können unsere Zellen weiterhin ihre Aufgaben erfüllen.“

Neue Einsichten in Muskelaufbau erhofft

Doch wie schützen sich unsere Zellen und Gewebe gegen mechanische Belastungen? Und welche Vorgänge bei der Entsorgung und Neubildung mechanisch beschädigter Proteine kommen zum Tragen? Diese Fragen untersucht Höhfeld nun in einem Verbund aus Forschern der Universitäten Bonn, Köln und Freiburg sowie des Forschungszentrums Jülich und der Deutschen Sporthochschule Köln.

Die Wissenschaftler erwarten nicht nur neue Einblicke in grundlegende Zellvorgänge, sondern auch die Aufdeckung der Ursachen von Muskel-, Nieren- und Immun-Erkrankungen. Eine besondere Bedeutung hat das Vorhaben aus sportmedizinscher Sicht. „Die Arbeiten sollten es erlauben, Trainingsprogramme für den Muskelaufbau bei der Rehabilitation und im Leistungssport zu verbessern“, sagt Dr. Sebastian Gehlert von der Deutschen Sporthochschule Köln. Die Forschungsgruppe wird in den nächsten drei Jahren mit knapp drei Millionen Euro durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert.

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