Ein Team aus der Marburger Medizin erforschte den molekularen Mechanismus der exokrinen Sekretion. Dabei geht es darum, wie Zellen sich entleeren.
Das Protein „EFhD2/Swip-1“ trägt bei Fruchtfliegen zur kontrollierten Absonderung von Sekreten bei und könnte beim Menschen an Fehlfunktionen von Nervenverknüpfungen beteiligt sein. Das hat eine Arbeitsgruppe aus der Marburger Hochschulmedizin herausgefunden, indem sie Experimente an Drüsenzellen von Fruchtfliegen durchführte. Das Team berichtet im Fachblatt „Journal of Cell Science“ über seine Ergebnisse.
„Zellen nutzen den strikt geregelten Prozess der Exozytose, um Moleküle aus dem Zellinneren nach außen zu schleusen“, erklärte der Marburger Physiologe Prof. Dr. Sven Bogdan. Die Zellen verpacken dabei Moleküle in membranumhüllte Bläschen – die Fachleute sprechen von „Vesikeln“ -, die anschließend mit der Außenhülle der Zelle verschmelzen, wobei der Inhalt der Bläschen in die Umgebung gelangt.
Der gesamte Vorgang – die Herstellung der Vesikel, ihr Transport durch die Zelle, die Verschmelzung mit der Außenhülle samt Absonderung des Vesikelinhalts – beruhen auf den Bewegungen des Zellskeletts, das aus Fäden des Moleküls „Aktin“ besteht. Bogdan und seine Mitarbeiterin Dr. Franziska Lehne erforschten den Prozess an Speicheldrüsenzellen der Fruchtfliege Drosophila.
Insbesondere untersuchte das Forschungsteam das Protein „EFhD2/Swip-1“, von dem man weiß, dass es an Aktin bindet. „Das Protein ist an verschiedenen zellulären Prozessen beteiligt , so an der Wanderung von Zellen, an der Krebsausbreitung und am Wundverschluss der Haut“, legte Koautorin Lehne dar.
Das Team stellte fest, dass EFhD2/Swip-1 vermehrt in Drüsenzellen von Drosophila vorkommt. Das Protein tritt zusammen mit Aktin auf, wenn sich Vesikel bilden. „EFhD2/Swip-1 wird nicht für die Vereinigung von Vesikeln zu größeren Bläschen benötigt, sondern eher für die Zusammenziehung der Vesikelhülle, wodurch der Inhalt freigesetzt wird“, führte Lehne aus.
„Die Befunde sind auch deswegen von Belang, weil das Pendant von EFhD2/Swip-1 beim Menschen eine Reihe von krankhaften Störungen begleitet“, ergänzte Bogdan. „Das Protein gilt daher als möglicher Biomarker für chronische Krankheiten; das betrifft zum Beispiel Fehlfunktionen von Nervenverbindungen, die ihre chemische Kommunikation ja auch mithilfe von Vesikeln bewerkstelligen.“
Bogdan lehrt Physiologie und Pathophysiologie am Fachbereich Medizin der Philipps-Universität. Lehne gehört seiner Arbeitsgruppe als Wissenschaftlerin an. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die zugrundeliegende Forschungsarbeit finanziell gefördert.
* pm: Philipps-Universität Marburg