Entdeckung von Göttinger Wissenschaftlern hilft, Lungenerkrankungen zu verstehen

Lungenzellen in starker Vergrößerung: Die Aufnahme mit dem Elektronenmikroskop zeigt die charakteristischen Flimmerhärchen, die beweglich.
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Lungenzellen in starker Vergrößerung: Die Aufnahme mit dem Elektronenmikroskop zeigt die charakteristischen Flimmerhärchen, die beweglich.

Göttingen. Das Innere des menschlichen Körpers ist buchstäblich eine haarige Angelegenheit. Mithilfe winziger Flimmerhärchen befreien Zellen unsere Atemwege von Staub, Schleim und Krankheitserregern. Die Forschungen von Göttinger Wissenschaftlern können dazu beitragen, Atemwegserkrankungen besser zu verstehen.

Sind die Härchen in ihrem Aufbau oder ihrer Funktion gestört, können Atemwegserkrankungen oder Unfruchtbarkeit die Folge sein. Wissenschaftler am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie haben mit Kollegen an der University of California in Berkeley (USA) und der Universität Göttingen entschlüsselt, über welchen Mechanismus die Verankerung der Flimmerhärchen an der Zelloberfläche gesteuert wird.

Da sie nur Bruchteile von Millimetern klein sind, unterschätzt man Flimmerhärchen leicht in ihren Fähigkeiten. Doch wenn Hunderte von ihnen im Gleichklang peitschenartig schlagen, erzeugen sie eine kräftige Strömung, die unsere Atemwege reinigt und die Lunge schützt. Eizellen aus dem Eierstock erreichen dank ihrer Hilfe die Gebärmutter. Nicht zuletzt geben Flimmerhärchen während der frühen Entwicklung des Embryos die Richtung vor. Indem sie bestimmte Botenstoffe verteilen, sorgen die Härchen dafür, dass sich die Organe an der richtigen Stelle ausbilden.

Um nicht von der eigenen Schlagkraft mitgerissen zu werden, benötigen die agilen Flimmerhärchen allerdings eine gute Verankerung. Diese Aufgabe übernimmt der Basalkörper. Die Struktur aus verschiedenen Proteinen verbindet das Flimmerhärchen am Fuß fest mit der Zelloberfläche.

Die Forscher aus Göttingen und den USA haben jetzt entdeckt, dass bei der Verankerung und Ausbildung der winzigen Härchen sechs kleine Nukleinsäure-Moleküle eine Schlüsselrolle spielen.

In den „behaarten“ Zellen der Luftröhre und Lunge sind diese Moleküle besonders aktiv. Die Forscher haben nachgewiesen, dass die Stoffe den Startschuss für die Bildung von Flimmerhärchen geben.

Da die sechs Moleküle in allen Wirbeltieren vorkommen, hofft das Forscherteam, dass der neu entdeckte Mechanismus dazu beiträgt, die molekulare Biologie der Flimmerhärchen und die Ursachen von Atemwegserkrankungen besser zu verstehen. Weitere Infos gibt es im Internet. (bsc)

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