Die Reaktionsmuster stressgeplagter Zellen
Giftstoffe, eine Unterversorgung mit Nährstoffen, eine Infektion mit Viren, Hitze, körperliche oder geistige Überlastung – das und mehr versetzt den Körper in einen Stresszustand. Auch wenn das Wort Stress häufig gebraucht wird, wissen die wenigsten, was genau im Körper passiert, wenn dieser Stresssituationen ausgesetzt ist. In solchen Situationen startet der Körper in den betroffenen Bereichen ein Anti-Stress-Programm, mit dem er sich vor stressbedingten Schäden zu schützen versucht. Deutsche Forscher haben kürzlich diesen Prozess genauer unter die Lupe genommen.
Wenn Zellen im Körper unter Stress geraten, starten sie bestimmte Abläufe und Reaktionsmuster. Wissenschaftler vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) konnten neue Details dieser Stressreaktionen identifizieren. Mit den neuen Erkenntnissen könnten neurodegenerative und stressbedingte Krankheiten besser verstanden und effektivere Therapien entwickelt werden, so die Hoffnung der Forscher. Die Studienergebnisse wurden kürzlich in dem Fachjournal „Molecular Cell“ publiziert.
Was machen Zellen, wenn sie unter Stress geraten?
Häufig reagieren die Zellen auf Stress, indem sie die Neubildung zelleigener Proteine herunterfahren. So sparen sie wichtige Ressourcen, die sie dann nutzen können, um Zellschäden effektiver zu beheben. Außerdem können sie mit den zusätzlichen Ressourcen besser und länger unter Stress überleben. Unter dem Mikroskop kann solch ein Vorgang beobachtet werden. Bei Stress werden sogenannte Stressgranula sichtbar. Das sind kleinste Teile von Proteinen und Boten-RNAs, die entstehen, wenn die Zellen ihre Proteinproduktion einstellen.
Nach dem Stress beginnt das große Aufräumen
Wenn die Stresssituation geklärt ist, wechseln die Zellen wieder in ihren Normalzustand und nehmen ihre gewohnte Arbeit wieder auf. Dabei werden auch die zahlreichen Stressgranula wieder abgebaut und alles geht seinen gewohnten Gang. Können diese Aufräumprozesse nicht ordentlich abgeschlossen werden, kann dies fatale gesundheitliche Konsequenzen haben.
Zu viel Stress macht krank
Die Würzburger Forscher verweisen auf jüngste Studien, die eine Beteiligung der Stressgranula an mindestens zwei unheilbaren neurodegenerativen Erkrankungen nahelegen. Dabei handelt es sich um die unheilbare Nervenkrankheit Amyotrophen Lateralsklerose (ALS), die erst zu Muskelschwund und später im Endstadium zu einer tödlichen Lähmung führt, und um die Frontotemporale Demenz (FTD), die zweithäufigste Demenzerkrankung bei unter 65-jährigen. Das Forscherteam knüpfe mit seiner aktuellen Studie an diese Erkenntnisse an und machte dabei unerwartete Entdeckungen.
Was passiert, wenn Stressgranula nicht aufgelöst werden können?
Das sogenannte Protein ZFAND1 ist notwendig für die normale Auflösung der Stressgranula. „Fehlt ZFAND1, können einige Granula nicht mehr aufgelöst werden und verändern stattdessen ihre Struktur“, berichtet Studienleiter Professor Alexander Buchberger in einer Pressemitteilung zu den Studienergebnissen. Diese abnormalen Stressgranula müssen dann durch die zelluläre Müllabfuhr (Autophagie) entsorgt werden. Dieser Prozess ist laut Buchberger wesentlich aufwendiger.
Wichtige Erkenntnisse
Auch wenn vielleicht einige Laien vorerst mit den Informationen nicht allzu viel anfangen können, betonen die Wissenschaftler die hohe Bedeutung für die medizinische Forschung. „Die Anhäufung abnormer Stressgranula wird als eine mögliche Entstehungsursache für neurodegenerative Erkrankungen angesehen“, erläutert Buchberger. Die Aufklärung der Wirkmechanismen bei der Bildung und Auflösung von Stressgranula sei wichtig, um die krankmachenden Effekte von Stress besser zu verstehen und mögliche Angriffspunkte für Therapien bei stressbedingten Krankheiten zu finden.
Studie entdeckt neuen Stress-Mitspieler
Die Forscher belegten, dass das Protein ZFAND1 nicht direkt auf den Abbauprozess einwirkt. Stattdessen nutzt es einen speziellen Enzymkomplex, der für den Abbau fehlerhafter Proteine gebraucht wird. Dieser Enzymkomplex wird Proteasom genannt. ZFAND1 bringt das Proteasom mit den Stressgranula in Kontakt. Infolgedessen werden diese abgebaut. Diese Erkenntnis ist völlig neu. Bislang ist die Wissenschaft davon ausgegangen, dass fehlerhafte Proteine der Stressgranula im Rahmen der Autophagie entsorgt werden.
Neue Studie steht in den Startlöchern
In weiteren Untersuchungen wollen Buchberger und sein Team die Zusammensetzung von Stressgranula genauer fokussieren und sich mit den schadhaften Proteinen auseinandersetzen, die durch das Proteasom entfernt werden müssen. Ziel der Forscher ist es, die Regulationsprozesse rund um die Bildung und Auflösung von Stressgranula detaillierter aufzuklären und somit auch das Phänomen Stress besser zu verstehen.
Stress aktiv bekämpfen
Die Würzburger Studie liefert einen weiteren Beweis für die krankmachenden Effekte von Stress. Um so wichtiger ist es, den Zellen genügend Zeit zum Aufräumen zu gönnen. Gezielter Stressabbau kann diesen Prozess unterstützen. Yoga, autogenes Training, progressive Muskelrelaxation und diverse Naturheilmittel sind nur einige Möglichkeit, aktiv gegen den zunehmenden Stress vorzugehen. (vb)
Autoren- und Quelleninformationen
Wichtiger Hinweis:
Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.
