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Wenn Zellen in einer Krise stecken: Wie wird UPRmt zur Schlüsselwaffe gegen Krebs?
Mit der Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Forschung zeigen immer mehr Beweise die Bedeutung der intrazellulären ungefalteten Proteinantwort (UPRmt) in Zellen, die mit Stress umgehen und die Stabilität der inneren Umgebung aufrechterhalten. Insbesondere im Zusammenhang mit Krebs haben Forscher begonnen, sich mit der Frage zu befassen, wie UPRmt zu einer wichtigen Waffe im Kampf der Zellen gegen Krebs werden kann.
Der Mechanismus und die Funktion von UPRmt
UPRmt ist eine zelluläre Stressreaktion, die hauptsächlich in Mitochondrien auftritt. Wenn Proteine in Mitochondrien nicht richtig gefaltet werden, wird sie aktiviert und löst eine Reihe biologischer Reaktionen aus, um die Stabilität wiederherzustellen. Wenn Zellen Stress ausgesetzt sind, fördert UPRmt die Expression von Chaperonen und Proteasen, die die Proteinfaltung begleiten, um bei der Reinigung ungefalteter Proteine zu helfen.
„Die Aktivierung von UPRmt kann die Aktivität antioxidativer Enzyme erhöhen und den Autophagieprozess fördern, der für die Proliferation von Krebszellen entscheidend ist.“
Korrelation zwischen UPRmt und Lebensverlängerung
Studien haben einen starken Zusammenhang zwischen UPRmt und einer längeren Lebensdauer festgestellt. Beispielsweise verlängern Mutationen in der mitochondrialen Elektronentransportkette bei C. elegans (Caenorhabditis elegans) nicht nur die Lebensdauer, sondern aktivieren auch UPRmt. Darüber hinaus kann die Erhöhung des NAD+-Spiegels durch die Ergänzung von Nicotinamid oder Nicotinamid-Ribosid auch die Lebensdauer dieser Organismen verlängern, was die wichtige regulatorische Rolle von UPRmt in biologischen Organismen weiter bestätigt.
UPRmt-Zellreaktionen werden mit Krebs in Verbindung gebracht
Forscher haben UPRmt mit der Transformation von Krebszellen in Verbindung gebracht. Sie untersuchten die Rolle von SIRT3 bei UPRmt und stellten fest, dass es zu einem wichtigen Indikator für die Unterscheidung von metastasierten und nicht metastasierten Tumorzellen wurde. Da Krebszellen einen Wandel in ihrer Energiegewinnungsstrategie durchlaufen, von der aeroben Phosphorylierung zur aeroben Glykolyse, wird angenommen, dass UPRmt der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der mitochondrialen Integrität bei Krebs ist.
„Studien haben gezeigt, dass die Hemmung von UPRmt, insbesondere ATF5, Krebszellen selektiv abtöten kann, während sie nur geringe Auswirkungen auf normale Zellen hat.“
Der Zusammenhang zwischen UPRmt und entzündlichen Darmerkrankungen
Neueste Studien haben auch auf eine mögliche Rolle von UPRmt bei infektiösen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa hingewiesen. Diese Enteropathien sind mit einer mitochondrialen Dysfunktion im Darmepithel verbunden, und eine Aktivierung von UPRmt wurde in Mausmodellen und bei Patienten mit Enteropathien beobachtet. Insbesondere mitochondriale Dysfunktion und UPRmt-Aktivierung sind mit der Funktion von Darmstammzellen und Paneth-Zellnekrose verbunden.
Weitere Forschungsrichtungen
Da sich unser Verständnis von UPRmt vertieft, werden uns viele verwandte Studien dabei helfen, Krebs besser zu bekämpfen, und möglicherweise neue Perspektiven für die Behandlung anderer verwandter Krankheiten eröffnen. Durch weitere Forschung hoffen die Wissenschaftler, die Rolle von UPRmt für die Stabilität der inneren Umgebung der Zelle und die Krebsresistenz zu klären und sie zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten anzuwenden.
Wie sollte der Mechanismus von UPRmt in der zukünftigen biomedizinischen Forschung zur Bekämpfung verschiedener Krankheiten genutzt werden?
