Wissen Sie, wie lange es dauert, bis eine Zelle stirbt?

Während des Lebens durchläuft der Mensch Tausende von Transformationen und um die gute Entwicklung im Laufe der Jahre sicherzustellen, werden Zellen ständig ausgetauscht. Ein solcher Prozess ist der programmierte Zelltod (PCD) oder die Apoptose. Jetzt ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, die Geschwindigkeit dieses Ereignisses im Körper zu messen: ungefähr 30 Mikrometer pro Minute.

Welle auslösen

Um den Prozess zu verstehen, stellen Sie sich ein Fußballstadion vor, in dem Tausende von Fans synchron in einem bestimmten Tempo ihre Arme heben. Seit den 1970er Jahren kennen wir diese Demo als "Ola" - eine Welle auf Spanisch. Wissenschaftler verwenden einen ähnlichen Begriff, um das Phänomen zu beschreiben: Triggerwellen, weil das, was in Zellen geschieht, der Wellenausbreitung sehr ähnlich ist.

Die Triggerwelle ist in der wissenschaftlichen Welt nicht neu. Der Begriff wird verwendet, um nicht nur den Zelltod zu bestimmen, sondern auch die Entstehung einiger; und es gibt sogar Studien, die auf den gleichen Vorgang bei den elektrischen Impulsen hinweisen, die unser Gehirn abgibt.

Aber wenn es im Körper eine Selbstregulierung gibt, die für die Beseitigung von Zellen verantwortlich ist, wie passieren unerwünschte Zellen diesen Filter? Diejenigen, die bereits tot sind oder die gesunden überlasten, was zu Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson führt, einschließlich. Für Wissenschaftler ist es entscheidend zu verstehen, wie alles abläuft, um die Entwicklung dieser Krankheiten zu verhindern oder zu verlangsamen.

Die Forschung

James Farrell und Xianrui Cheng entwickelten an der Stanford University Forschungen mit Xenopus-Froscheiern. Da das Ei dieser Art von einer einzigen Zelle gebildet wird, ist es möglich, die gesamte Analyse und Auslösung von Handlungen auch mit bloßem Auge durchzuführen. Sie initiierten die Apoptose durch ein molekulares Todessignal und verfolgten den Prozess, der sich durch Triggerwellen ausbreitete. Danach sollte herausgefunden werden, ob Apoptose in anderen Zellen genauso auftritt wie in Eiexperimenten.

Mit mehr Daten und mehr Experimenten konnte das Paar feststellen, dass nur in der Apoptose die Triggerwelle gefunden wurde und in ihr der gesamte Prozess auf einheitliche Weise abläuft. Durch das Verständnis der Geschwindigkeit und Komplexität, mit der es sich verbreitet, haben Wissenschaftler neue Hypothesen aufgestellt - zum Beispiel, wenn die Abwehr unseres Körpers dem gleichen Muster folgt.

"Wir haben all diese Protein- und Geninformationen in allen Arten von Organismen und wir versuchen zu verstehen, was die wiederkehrenden Themen sind", sagt Farrel. „Wir zeigen, dass Fernkommunikation durch Triggerwellen erreicht werden kann, die von einer kontinuierlichen positiven Reaktion und räumlichen Kopplungsmechanismen abhängen. Diese Inhaltsstoffe sind in der biologischen Regulation allgegenwärtig. Jetzt wollen wir wissen, wo sich mehr Wellen befinden “, schloss er.

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