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Faszinierendes Phänomen: Das Ende kommt in Wellen: Forscher entdecken "die Geschwindigkeit des Todes"

Wissenschaftler haben Zellen beim Sterben zugesehen - und dabei die Zeit gemessen. Mit den Ergebnissen wollen sie auch die Forschung im Kampf gegen tückische Krankheiten wie Krebs vorantreiben.

Programmierter Zelltod unter einem Elektronenmikroskop

Zellen unter einem Elektronenmikroskop: Die Zelle in der Mitte stirbt aufgrund eines natürlichen Prozesses - dem programmierten Zelltod

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Der ist eines der letzten großen Mysterien der Menschheit. Viele Mechanismen, die sich in unserem Körper zum Todeszeitpunkt abspielen, sind kaum erforscht. Zumindest auf zellulärer Ebene konnten US-Forscher nun etwas Licht ins Dunkel bringen: Sie haben beobachtet, wie der Tod durch Zellen wandert - und gemessen, mit welcher Geschwindigkeit er voranschreitet.

Die Zellen gingen aufgrund eines natürlichen Prozesses zugrunde, der unter dem Namen programmierter Zelltod bekannt ist. Dieser Prozess spielt sich in einem gesunden Körper täglich milliardenfach ab - ohne dass dies schädlich ist. Im Gegenteil: Die sogenannte Apostose dient dazu, bestimmte Zellen aus einem Organismus zu entfernen. Der programmierte Zelltod arbeitet dabei wie eine Müllabfuhr: Er schleust beispielsweise kranke oder überflüssige Zellen aus dem Organismus, sodass nützliche oder gesunde Zellen besser arbeiten können.

Der Tod kommt mit einer Geschwindigkeit von zwei Millimetern in der Stunde

Doch wie erkennen Zellen, dass es an der Zeit ist zu gehen? Und wie schnell gehen die kleinsten Bausteine eines Organismus zugrunde? Diesen Fragen sind die Biologen Xianrui Cheng und James Ferrell von der Stanford University nachgegangen. Die Ergebnisse haben sie im Fachblatt "Science" veröffentlicht. 

Die erste wichtige Erkenntnis der Forscher: Der Zelltod wird durch sogenannte Stoßwellen ausgelöst. Diese Wellen sind keineswegs unbekannt: Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Übertragung von Informationen und sind auch an der Zellteilung beteiligt.

Nun allerdings konnten die Wellen zum ersten Mal in Verbindung mit dem Zelltod gebracht werden. Dafür hatten die Forscher die Zellen von Frosch-Eiern unter dem Mikroskop betrachtet.

Die Welle überzog die Zelle mit einer Geschwindigkeit von 0,003 Millimetern in der Minute - oder umgerechnet rund zwei Millimetern in der Stunde. Nach Angaben der Forscher erinnert der Mechanismus an eine Laola-Welle im Stadion oder an eine Reihe fallender Dominosteine. 

Krebsforschung vorantreiben

"Diese Arbeit ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die Natur diese Stoßwellen nutzt - immer und immer wieder", erklärt der Biologe James Ferrell in einer Mitteilung der Universität. "Es ist ein wiederkehrendes Motiv in der Regulation von Zellen." Obwohl das Phänomen weit verbreitet sei, hätten viele Biologen noch nie von diesen Wellen gehört. "Aber ich wette, wir werden bald davon in Fachbüchern lesen", so Ferrell weiter.

Die Erkenntnisse wollen die Wissenschaftler nun nutzen, um die Forschung zum Zelltod voranzutreiben. James Ferrell erklärt, warum das so wichtig ist: "Manchmal sterben unsere Zellen, obwohl wir das gar nicht wollen - zum Beispiel bei neurodegenerativen Krankheiten. Und manchmal sterben unsere Zellen nicht ab, obwohl wir das dringend wollen - zum Beispiel bei Krebs. Wenn wir in diesen Prozess eingreifen wollen, müssen wir verstehen, wie der programmierte Zelltod reguliert wird."

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ikr
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