Dieser Basics-Artikel, der auch eine hilfreiche Lektüre für die neue Krebs-Serie in blooD’N’Acid sein kann, erklärt das Phänomen des „porgrammierten Zelltods”.
Eine kalte Roboterstimme sagt: „Selbstzerstörung in 10 Sekunden. 10 – 9 – 8 – 7 – 6 –…” eine Tür fliegt auf, ein meist arg ramponierter, schwitzender Mann stürzt herein, öffnet hektisch eine Klappe in einer Konsole, starrt in ein Gewirr von Kabeln und Schaltkreisen und reißt schließlich das blaue heraus… „2 – 1 – …. Abbruch der Selbstzerstörungssequenz”. Puh… gerade noch geschafft. Aber wozu gibt es diese Selbstzerstörungsmechanismen (also außer, um die Enden von Actionfilmen spannender zu machen)? Meist, um das zu zerstörende Objekt vor Zugriff oder Übernahme von Feinden, Unbefugten o.ä. zu schützen, selbst wenn dazu seine vollständige Vernichtung in Kauf genommen werden muß.
Und genau so ein Mechanismus findet sich auch in unseren Zellen, man bezeichnet ihn als „Apoptose“.
Der Begriff Apoptose (altgr. ἀπόπτωσις apoptosis, von ἀποπίπτειν apopiptein ‚abfallen’) kommt aus dem Griechischen und ist auf den fast schon romantischen Vergleich mit dem herbstlichen Abfallen der Blätter zurückzuführen. Körperzellen, die nicht länger benötigt werden, „fallen” ab, werden also auf sanfte Weise entfernt. Man kann das wirklich so sagen, denn durch Apoptose läßt sich eine Zelle auf eine für den Körper völlig unschädliche, physiologische Weise entfernen – im Gegensatz zur pathologischen Nerkrose bei der die Zellen platzen und all ihre ungustiösen Inhalte in der Umgebung verstreuen, wodurch es u.a. zu Entzündungen kommt. Man könnte sagen, die Apoptose verhält sich zur Nekrose, wie eine kontrollierte Sprengung in einer Nachbarschaft, die genau ein Gebäude harmlos zum Einsturz bringt, zu einem Terrorangriff mit Sprengstoff, bei dem umstürzende Gebäude und umherfliegende Trümmer einen ganzes Viertel zerstören. Und weil sie nach einem exakten Programm und unter strenger Regulation abläuft, bezeichnet man sie auch als „programmierten Zelltod”.
Bevor ich aber erkläre, wie die Apoptose in der Zelle verwirklicht wird, sehen wir uns an, wann es überhaupt zur Apoptose kommt: Die Apoptose ist wie ein „Not-Aus”-Knopf, ein Mechanismus, der Zellen, die aus verschiedenen Gründen nicht mehr zu retten, zu reparieren oder zu gebrauchen sind, schonend aus dem Organismus entfernt. So etwas ist nötig, wenn z.B. das Erbgut einer Zelle irreparabel beschädigt oder die Zelle von einem Virus infiziert ist. Im ersten Fall läuft die Zelle Gefahr, zu entarten und zur Gründerzelle eines Tumors zu werden, im zweiten Fall würde sie bald zu einer Produktionsstätte neuer Viren – beides ist für den Organismus sehr kritisch und so hat es sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, solche Zellen rechtzeitig zerstören zu können.
Neben solchen „Not-Aus”-Situationen wird die Apoptose aber auch „gestalterisch” eingesetzt, um z.B. beim Menschen die Interdigitalhäute (Häute zwischen Fingern und Zehen) zu entfernen, die beim Embryo ursprünglich noch angelegt werden, um Gewebe zu verjüngen (Riechepithel), um die Lichtdurchlässigkeit der Augenlinse zu gewährleisten, indem störende Zellen eliminiert werden, um eine korrekte Verschaltung von Hirnstrukturen herzustellen (sozusagen zur Vermeidung von Kurzschlüssen) und Plastizität im zentralen Nervensystem zu ermöglichen und allgemein zur Aufrechterhaltung der Homöostase, indem die Zellzahl und damit die Größe von Geweben apoptotisch kontrolliert wird.
Eine ganz besonders wichtige Funktion übt die Apoptose auch beim Immunsystem aus. Ein sehr hoher Anteil aller neu gebildeten B- und T-Immunzellen ist, nachdem sie ihre DNA modifiziert haben, um sich für die Abwehr ganz spezieller äußerer Gefahren, wie Bakterien oder Viren zu perfektionieren, unbrauchbar oder sogar gefährlich für den Körper (wenn sie z.B. statt Krankheitserreger körpereigene Moleküle erkennen). Sie durchlaufen daher zwei sehr strenge Selektionsprozesse, bevor sie „freigegeben” werden und das Immunsystem verstärken können. Sollten sie diese Tests nicht bestehen, wird bei ihnen die Apoptose eingeleitet, was neben ihrer schonenden Eliminierung den weiteren Vorteil hat, daß die Zellbestandteile „recycelt”, also von anderen Zellen aufgenommen und wiederverwertet werden können.
Man sieht also: die Apoptose ist eine äußert wichtige und sehr zentrale Funktion von Zellen, die besonders bei Krebszellen sehr „gefürchtet” ist, denn eigentlich müsste das Chaos, das diese Zellen in sich anrichten, ziemlich bald für die Auslösung ihrer Selbstzerstörung sorgen. Es wundert also nicht, daß einer der ersten Tricks, den viele Krebszellen lernen, die Umgehung der Apoptose ist. Dazu aber später mehr, im Rahmen der Serie über Krebs.
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