Abstract

Die Zelle und der Organismus. Wie reglementiert sind wir auf der molekularen Ebene?

Prof. Dr. Theodor Dingermann
Institut für Pharmazeutische Biologie, Goethe-Universität Frankfurt

In einem multizellulären Organismus herrschen strenge Regeln. Denn obwohl alle Zellen mit dem gleichen genetischen Programm ausgestattet sind, erkennt man bereits an dem unterschiedlichen Aussehen der verschiedenen Gewebetypen, dass die Zellen solcher Gewebeverbände offensichtlich sehr unterschiedliche Teilaufgaben wahrnehmen, um einen Organismus funktionsfähig zu halten. Die Basis dieser verteilten Aufgaben ist die Zelldifferenzierung und diese erfolgt zunächst im Laufe der Embryogenese. Für die meisten Zellen der verschiedenen Organe ist der Differenzierungsstatus danach für den Rest der Lebenszeit fixiert. Allerdings gibt es Ausnahmen. Ein kleiner Teil der Zellen eines Gewebeverbands behält die Fähigkeit, sich zu teilen, um abgestorbene Zellen aus einem Gewebeverband zu ersetzen. Diese Zellen werden als Gewebsstammzellen bezeichnet. Sie sind allerdings schon für bestimmte Aufgaben vorgeprägt, so dass sie sich zwar teilen und Zellen produzieren können, die in ein Differenzierungsprogramm entlassen werden.
Besonders kritisch reguliert sind die beiden extremen Zustände für eine Zelle innerhalb eines Zellverbands: Wachstum und Tod. Läuft diese Kontrolle aus dem Ruder, gerät die Funktion des Organismus in eine schwere Krise. Unkontrolliertes Absterben bestimmter Zellen ist z.B. die Ursache vieler degenerativer Erkrankungen wie Parkinson- und Alzheimer. Andererseits ist eine unkontrollierte Zellteilung die Ursache für Tumorerkrankungen.