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Neues Stellglied bei der Leberregeneration

Peter Rüegg

ETH-Forschende entdecken mithilfe einer breit angelegten Analyse der Leberproteine ein Protein, das für die Regeneration der Leber unerlässlich ist. Und sie klären den Mechanismus auf, wie dieses Protein wirkt.

Die Leber ist ein Wunderding: Es ist das einzige Organ, das selbst nach grösseren Verletzungen ohne Narbenbildung vollständig regenerieren kann. Deshalb kann man für eine Organspende einen Teil der Leber entfernen und einem anderen Menschen einsetzen. Die Leber des Menschen wächst innert weniger Wochen wieder auf ihre ursprüngliche Grösse an, wenn sie eine bestimmte Mindestgrösse nicht unterschreitet. Spendet aber jemand einen Teil seiner Leber an eine andere Person, so liegen die Grössen der verbleibenden Leberteile sowohl beim Spender als auch beim Empfänger an der Grenze der Regenerationsfähigkeit. Forschung und Medizin sind deshalb stark daran interessiert, diese ausserordentliche Fähigkeit der Leber weiter zu optimieren. Hierfür ist es wichtig, die an der Regeneration beteiligten Gene und davon abgeleiteten Proteine zu identifizieren und deren Funktion zu untersuchen.

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Nano-Kapseln ermöglichen Produktion von spezifischen Stoffwechselmolekülen

Forscher der Universität Basel haben nanometergrosse Kapseln entwickelt, mit denen sich das Biomolekül Glukose-6-phosphat herstellen lässt, das bei Stoffwechselvorgängen eine wichtige Rolle spielt. Den Forschern gelang es dabei Bedingungen herzustellen, die denen in der natürlichen Zelle sehr ähnlich sind. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Chemical Communications veröffentlicht.

Am Stoffwechsel in lebenden Organismen ist eine Vielzahl von Biomolekülen beteiligt, die im Körper durch Enzymreaktionen entstehen. Ein Beispiel eines Biomoleküls, das bei wichtigen Stoffwechselvorgängen eine Rolle spielt, ist Glukose-6-phosphat. Es ist zentral für den Abbau von Kohlenhydraten und kann zudem in spezifische Moleküle umgewandelt werden, die für die Speicherung von Energie in einem Organismus zuständig sind. Wenn es gelingt, derartige Biomoleküle mittels synthetischen Kapseln direkt in lebenden Zellen herzustellen, würde das neue Perspektiven für die Behandlung von Krankheiten öffnen.

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Klumpen als Zwischenlager

Peter Rüegg

ETH-Forscher haben entdeckt, dass die Bildung von Protein-Aggregaten in Hefezellen umkehrbar ist. Das wirft auch ein neues Licht auf Krankheiten des Menschen, die auf solche Aggregate zurückgeführt werden.

Proteinaggregate haben einen schlechten Ruf: Etliche Krankheiten des Menschen, insbesondere solche des Nervensystems wie Alzheimer, Parkinson oder Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) sind darauf zurückzuführen, dass sich in den Nervenzellen entartete Proteine zusammenlagern und so Aggregate entstehen, welche die Zellen nicht auflösen können. Dadurch sterben die Zellen ab.

In einer Studie bei Hefezellen rücken Forscher um ETH-Professor Matthias Peter und Reinhard Dechant nun aber Proteinaggregate in ein neues Licht. Die entsprechende Arbeit ist soeben in der Fachzeitschrift «Nature Cell Biology» erschienen. Die ETH-Wissenschaftler zeigen darin auf, dass sich solche Proteinklumpen in Hefezellen bei Stressfaktoren wie Nahrungsentzug oder Hitze bilden. Nach überstandenem Stress können die Zellen die Aggregate wieder auflösen und die einzelnen Bestandteile rasch rezyklieren und im Zellstoffwechsel einsetzen.

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Hämorrhagische Fieber: Hemmung der Entzündung verhindert Kreislaufkollaps

Hämorrhagische Fieber sind gefährliche Viruskrankheiten, die oft tödlich ausgehen. Forschende der Universität Basel haben nun Botenstoffe des Immunsystems identifiziert, welche bei infizierten Mäusen zu Schockzuständen führen. Diese Resultate eröffnen neue Möglichkeiten zur Entwicklung von lebensrettenden Therapien. Sie wurden in der Fachzeitschrift Cell Host & Microbe veröffentlicht.

Das Lassavirus aus der Familie der Arenaviren wird von Nagetieren in Westafrika auf den Menschen übertragen und verursacht jährlich mehrere zehntausend Todesfälle durch hämorrhagisches Fieber, ähnlich dem Ebolavirus. Im Endstadium kommt es dabei oft zu Schockzuständen. Die Mechanismen, welche zu tödlichem Kreislaufversagen führen, waren bislang aber nur unzureichend bekannt.
Wie eine Forschergruppe um Prof. Daniel Pinschewer vom Departement Biomedizin der Universität Basel nun berichtet, liegt eine wichtige Ursache des Kreislaufversagens nach Arenavirusinfektionen in der überschiessenden Entzündungsreaktion, welche durch das Virus hervorgerufen wird.

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Mit Algen Arthritis behandeln

Neue Waffe im Kampf gegen Arthritis?

Marc Estermann

Forschende der ETH Zürich, der Empa und des norwegischen Forschungsinstituts SINTEF sind einem neuen Ansatz zur Behandlung von Arthritis auf der Spur. Basis dafür ist ein Polysaccharid, ein langkettiges Zuckermolekül, aus Braunalgen. Chemisch modifiziert senkt dieses «Alginat» den oxidativen Stress, wirkt in Zellkulturversuchen entzündungshemmend und unterdrückt die Immunreaktion gegen Knorpelzellen, und bekämpft damit Ursachen von Arthritis. Noch steht die Forschung allerdings ganz am Anfang.

Arthritis ist die meistverbreitete Gelenkserkrankung; rund 90 Prozent aller über 65-jährigen Personen sind – in unterschiedlichem Ausmass – davon betroffen. Aber auch bei jüngeren Personen ist die degenerative Erkrankung verbreitet. Bei Arthritis wird das Knorpelgewebe im Gelenk, eine Art Schutzschicht auf den Knochen, das die Gelenke «schmiert», mit der Zeit abgebaut. Dies kann extrem schmerzhafte Folgen für die betroffenen Personen haben, da mit dem Knorpelabbau Entzündungsreaktionen einhergehen. Im späteren Verlauf der Erkrankung sind die Knochen dann nicht mehr ausreichend geschützt und können direkt aufeinander treffen.
Von Arthritis können sämtliche Gelenke des Körpers betroffen sein, am häufigsten ist sie jedoch am Kniegelenk, am Hüftgelenk und in den Fingern. Die Krankheit gilt bis anhin als unheilbar. Gängige Behandlungsmethoden wie Entzündungshemmer und Schmerzmittel bekämpfen in erster Linie die Symptome. Als letzter Ausweg hilft dann oft nur noch eine Operation, bei der das betroffene Gelenk durch ein künstliches ersetzt wird.

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