Die Entdeckung der Hemifusom-Struktur könnte neue Forschungsrichtungen für viele komplexe Krankheiten eröffnen – Foto: AI
In einer in Nature Communications veröffentlichten Arbeit beschreiben Wissenschaftler ein völlig neues Organell namens Hemifusom, ein membrangebundenes Organell, das in vielen Geweben – vom Menschen über Mäuse bis hin zu Affen – vorkommt. Diese Struktur fungiert als intrazelluläres Sortierzentrum und hilft Zellen, Stoffe im Inneren zu sortieren, zu verpacken, zu transportieren und zu verarbeiten.
Dr. Seham Ebrahim, Zellphysiologe an der University of Virginia (USA) und Mitglied des wissenschaftlichen Teams, erklärte: „Die Entdeckung des Hemifusoms ist wiedie Entdeckung eines neuen Sortierzentrums in der Zelle. Wird dieser Prozess gestört, kann dies zu Erkrankungen führen, die den gesamten Körper beeinträchtigen.“
Um diese einzigartige Struktur zu beobachten, nutzte das Forschungsteam die Kryo-Elektronentomografie (CryoET), eine moderne Methode, die ultraschnelles Einfrieren und Elektronenmikroskopie kombiniert. Die Gewebeprobe wird schnell abgekühlt, um Verformungen zu vermeiden, und anschließend Elektronen ausgesetzt, um eine Reihe von 2D-Bildern zu erzeugen, die anschließend auf nahezu molekularer Ebene zu einem detaillierten 3D-Modell rekonstruiert werden.
Die Ergebnisse zeigten, dass kleine Vesikel in der Zelle oft über eine gemeinsame Membran, das sogenannte Hemifusionsdiaphragma, miteinander verbunden sind. An dieser Verbindungsstelle befindet sich das Hemifusom als Zwischenstruktur, in der der Stoffaustausch stattfindet. Mit anderen Worten: Das Hemifusom ist eine intrazelluläre Transitstation.
„Man kann sich Vesikel als Lieferwagen in der Zelle vorstellen und Hemifusomen als Docks, an denen Fracht wie Proteine, Enzyme oder Abfall umgeladen wird“, sagte Dr. Ebrahim.
Im Gegensatz zu anderen festen Organellen sind Hemifusomen flexibel in ihrer Form und allgegenwärtig. Experimente mit Goldnanopartikeln und kultivierten menschlichen Zellen zeigten, dass Hemifusomen die Fähigkeit besitzen, Stoffe aus der Umgebung auf eine völlig einzigartige Weise aufzunehmen, die bisher für keine andere Zellstruktur bekannt war.
Forscher gehen davon aus, dass Hemifusomen eine wichtige Rolle beim Proteintransport oder der Abfallentsorgung spielen – wichtige Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Homöostase in der Zelle. Sind diese Prozesse gestört, können Zellen Giftstoffe ansammeln oder falsche Signale übertragen, häufige Ursachen für viele genetische, degenerative oder Krebserkrankungen.
In Zukunft werden Wissenschaftler weiter untersuchen, wie diese Struktur in gesunden Zellen funktioniert und wie sie sich bei Krankheiten verändert.
Neue Erkenntnisse könnten der Schlüssel zur Entwicklung von Behandlungsmethoden für komplexe Erkrankungen sein, die genetische Ursachen, Stoffwechselprobleme oder Krebs betreffen.
Quelle: https://tuoitre.vn/phat-hien-cau-truc-hoan-toan-moi-ben-trong-te-bao-nguoi-20250716195627855.htm
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