Autophagie: Nobelpreiswürdige Müllentsorgung

Der diesjährige Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ging an Yoshinori Ohsumi für die Entschlüsselung eines Mechanismus mit dem Namen „Autophagie“ (und deren Entdeckung in der Bäckerhefe). Das Wort Autophagie kommt aus dem griechischen und bedeutet übersetzt so viel wie „Selbst aufessen“.

Jetzt braucht es Autophagie! (Bild kawu, Public Domain)

Jetzt braucht es Autophagie! (Bild kawu, Public Domain)

Unsere Zellen funktionieren ähnlich wie Fabriken. Die unterschiedlichen Arbeitsbereiche in einer Zelle heißen allerdings nicht „Abteilungen“ sondern Organellen. Aber wie in jeder Fabrik gibt es auch in den Zellen Bereiche, die für die Müllentsorgung zuständig sind. Die nennt man dort aber nicht „Mülleimer“ sondern Lysosome. Für die Entdeckung der Lysosomen bekam übrigens Christian de Duve 1974 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin und von ihm stammt auch der Begriff „Autophagie“.

Die Müllentsorgung ist wichtig. Die Nahrung, die wir täglich aufnehmen wird vom Körper abgebaut und in Energie umgewandelt. Da unserem Körper aber nicht alles schmeckt, bleiben immer ein paar Nebenprodukte übrig. Dieser Müll stört in den Zellen und und kann sie sogar schädigen. Damit das nicht passiert gibt es die Lysosome: Auch in den Zellen soll der Müll nicht einfach überall herumliegen sondern in den Mülleimern gesammelt werden. Dort kann er dann gefahrlos abgebaut und entsorgt werden. Aber wie das mit Mülleimern eben so ist: Nicht alles passt dort hinein und ein Teil des Zellmülls schwimmt daher frei im Zellplasma herum.

Und dann schlägt die Stunde der Autophagie. Der frei herumschwimmende Zellmüll wird in einen Müllsack gepackt, das sogenannte Autophagosom. Dieser Müllsack wandert zum Lysosomen, also dem zellulären Mülleimer. Dort fusionieren Müllsack und Mülleimer, sodass ein großer Mülleimer übrig bleibt. Jetzt kann der gesamte Müll abgebaut und als Bausteine für neue Moleküle oder als Rohstoffe für Energiegewinnung recycelt werden. Autophagie sorgt also für eine Wiederverwertung des Zellmülls.

Yoshinori Ohsumi hat in den 1990er Jahren als erster gezeigt, dass Autophagie auch in Bäckerhefe vorkommt. Und da Hefe nicht ganz so kompliziert ist wie ein Mensch konnte er in ihr nicht nur das Phänomen entdecken sondern es auch untersuchen und verstehen. Mithilfe der Bäckerhefe als Modelorganismus konnte er als erster jene Gene, also jene Bereiche auf der Erbinformation, entschlüsseln, die für diese Autophagie verantwortlich sind.

Bahnbrechend wenn man bedenkt, dass Fehler in diesem Programm der Autophagie schwerwiegende Folgen für den Menschen haben können. Angehäufter Zellmüll führt in Nervenzellen z.B. dazu, dass diese Zelle sterben, damit die alltägliche Funktion von unserem Gehirn nicht zusätzlich verlangsamt wird. Wenn die Autophagie allerdings nicht so funktioniert wie vorgesehen wird aus dem Recycling eine „Neurodegeneration“ und Demenz – und dazu gehören Alzheimer und Parkinson.

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  • Liebes Internet! 2020 war kein schönes Jahr. Aber vielleicht geht es ja noch gut aus. Zumindest für uns, denn die S… https://t.co/mZ8vNIVKML

    09:31 AM Dec 09