Störfall im Kraftwerk der Zelle : oxidativer Stress und Altern

Was passiert auf molekularer Ebene, wenn der Körper altert? Eine Antwort darauf lautet: Es häufen sich irreparable Schäden an Zellen, an Zellbestandteilen wie den Organellen, der DNA oder Eiweißen und anderen Molekülen. DassFehler passieren, ist unvermeidlich, denn jeder Stoffwechselvorgang birgt eine gewisse Störanfälligkeit in sich. Ein junger Organismus ist dank ausgefeilter Reparatursysteme in der Lage, Fehler zu korrigieren. Nimmt diese Fähigkeit mit dem Altern ab, so treten zwei Arten von Problemen mit besonders weitreichenden Folgen auf: Fehler bei der Replikation (dem Kopieren) der DNA und molekulare Schäden, die freie Radikale anrichten. So können Defekte der DNA einerseits die Entstehung von Tumoren verursachen, andererseits aber auch Alterungsprozesse beschleunigen

Geistig fit durch mediterrane Kost? : Wie Menschen gesünder alt werden können

In südlichen Gefilden wächst so manches, was in Maßen genossen dem Wohlbefinden dient. Dies gilt nicht nur für Heilkräuter und Rotwein, sondern vermutlich auch für andere für den Mittelmeerraum typische Getränke und Speisen. Auf der Suche nach diesen "natürlichen Apotheken" erfassen Wissenschaftler aus Deutschland und sechs weiteren europäischen Ländern derzeit seltene Unterarten bewährter Nutzpflanzen wie Thymian, Olive, Wein und Orange. Sie erforschen, ob die seit Jahrhunderten überlieferten Schutzund Heilungskräfte der Gewächse einer wissenschaftlichen Prüfung standhalten und worauf sie beruhen. Die Frankfurter Gruppe um Prof. Dr. Walter Müller hat dabei insbesondere Stoffe im Blick, die das Nervensystem beeinflussen. Macht mediterrane Kost wirklich geistig fit

Zelluläre Seneszenz mesenchymaler Stammzellen unter oxidativem Stresseinfluss

Degenerative Gelenkerkrankungen erlangen vor dem Hintergrund des demographischen Wandels zunehmend an Bedeutung. Die therapeutischen Möglichkeiten von Knorpeldefekten sind bis dato limitiert. Mesenchymale Stammzellen tragen in vivo zur Geweberegeneration bei und stellen eine attraktive Zellquelle für das Tissue engineering dar. Ähnlich wie somatische Zellen stellen MSCs nach einer gewissen Anzahl von Zellteilungen die Proliferation ein und treten in das Stadium der Seneszenz über. Oxidativer Stress gilt als einer der wichtigsten Faktoren in der multifaktoriellen Genese zellulärer Seneszenz. Ziel dieser Arbeit war es den Einfluss von chronisch niedrig dosiertem und akutem subletalen oxidativen Stress auf Morphologie, Proliferationsverhalten, Telomerlänge und Genexpression humaner mesenchymaler Stammzellen zu untersuchen. Akuter Einfluss subletaler Stressdosen führte zu Wachstumsstopp, seneszenzähnlichen morphologischen Veränderungen und erhöhter SA-ß-Galactosidaseexpression. Chronischer niedrig dosierter oxidativer Stress hatte keine relevanten Auswirkungen auf Morphologie und Proliferationsverhalten. Chronischer Stresseinfluss hatte jedoch einen signifikant erhöhten Telomerverlust zur Folge. Nach akuter oxidativer Stresseinwirkung zeigte sich ein signifikanter Anstieg der p21 Expression. Die TRF1 Expression war signifikant erniedrigt, während TRF2 leicht vermehrt exprimiert wurde. Die Expression von SIRT1 und XRCC5 war nach akuter oxidativer Stresseinwirkung signifikant erhöht. Bei präseneszenten Zellen fiel der Expressionsanstieg sogar noch deutlicher aus als bei jungen Zellen. Im Vergleich zu Fibroblasten und Chondrozyten zeigten MSCs im Hinblick auf Proliferationsverhalten, Morphologie, Telomerbiologie und Genexpression eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber oxidativem Stress. Weitere Erforschung bezüglich der komplexen molekularbiologischen Mechansimen zellulärer Seneszenz könnte möglicherweise eine gezielte Beeinflussung der Zellalterung in vitro und in vivo ermöglichen

Comparison of the antioxidant potential in urine, saliva and skin

Aim: Free radicals, oxidative stress and their possible consequences for health are becoming increasingly important in modern medicine. Reactive species influence the organism, potentially causing oxidative cell damage. They can be produced by exogenous sources, or be a product of a variety of not only physiological metabolic processes, such as immune response, but also pathological processes. The antioxidant protection system protects the organism from oxidative damage caused by reactions producing an excess of free radicals. The analysis of antioxidant potential (AOP) is therefore becoming increasingly important for the diagnosis of individual vitality

Stress Response SCF Ubiquitin Ligase F box Protein Fbx15 Controls Nuclear Co repressor Localization and Virulence of the Opportunistic Human Fungal Pathogen Aspergillus fumigatus

Aspergillus fumigatus ist die häufigste Ursache für Lungeninfektionen in immunsuppri-mierten Patienten. Virulenzfaktoren sind häufig an Kontrollmechanismen für Entwick-lung gekoppelt, welche im verwandten Modellorganismus Aspergillus nidulans entdeckt wurden. Diese Arbeit präsentiert die Charakterisierung des F-box Proteins Fbx15 in A. fumigatus, welches einen starken Einfluss auf die Entwicklung in A. nidulans hat. Die Deletion von fbx15 resultierte in starken Wachstumsdefekten unter vielen Stress induzie-renden Bedingungen, welche klassische Virulenz Faktoren beinhalten, wie erhöhte Tem-peratur, oxidativer Stress und Aminosäuremangel, während das Wachstum unter Stan-dardbedingungen nicht beeinflusst war. Oxidativer Stress induziert eine transiente Erhöhung der fbx15 Expression, welche nach 40 Minuten zu einer dreifach erhöhten Pro-teinmenge führte. Fbx15 ist ein stabiles F-box Protein mit einer Halbwertszeit von 90 Minuten. Generell funktionieren F-box Proteine als Substratadapter für SCF-E3-Ubiquitin-Ligasen. Fbx15 liegt unter normalen Bedingungen phosphoryliert vor und in-teragiert mit der Skp1/A Untereinheit des SCF-Komplexes, vorzugsweise in kleineren Subpopulationen im Zytoplasma. Phosphoryliertes Fbx15 wird bevorzugt in SCF-Komplexe eingebaut. Oxidativer Stress führt zu einer schnellen Dephosphorylierung von Fbx15. Fbx15 Varianten, welche nicht phosphoryliert werden können, interagieren mit Skp1/A primär im Kern. Fbx15 rekrutiert drei Untereinheiten des COP9-Signalosoms und Proteine welche in Transkription, Translation, Signalübertragung, Morphologie oder Stoffwechsel involviert sind. Fbx15 bindet die Ssn6/F Untereinheit des konservierten Ssn6/SsnF-Tup1/RcoA Co-Repressors und wird für dessen Kernlokalisation benötigt. Dephosphoryliertes Fbx15 interagiert mit Ssn6/F im Kern und eine Fbx15-Ssn6/F be-dingte Genrepression wird für die Reduzierung der Gliotoxin-Biosynthese benötigt. fbx15 Deletionsstämme sind nicht in der Lage immunsupprimierte Mäuse in einem Model für invasive Aspergillose zu infizieren, was eine essentielle Funktion von Fbx15 für die Viru-lenz bestätigt. Diese Arbeit zeigt, dass Fbx15 nicht nur Teil von SCF-E3-Ubiquitin-Ligasen sein kann, sondern eine zweite neue molekulare Funktion aufweist, welche die physische Interaktion mit der Co-Repressor Untereinheit Ssn6/F und dessen Lokalisa-tionskontrolle beinhaltet. Diese duale Funktion resultiert in einer essentiellen Funktion von Fbx15 für die Kontrolle der oxidativen Stressantwort, des Sekundärmetabolismus und der Virulenz im opportunistischen Humanpathogen A. fumigatus