Benutzer:Progrès-Bio/Redoxsignalmoleküle
Redoxsignalmoleküle (RSM) werden permanent trillionenfach in allen Mitochondrien eines lebenden Organismus erzeugt. Ihr Name rührt daher, dass sie Elektronentransfers auslösen, durch die dann jeweils eine Reduktion und eine Oxidation stattfindet, also ein Redoxsignal entsteht. Diese Signale steuern Vorgänge zwischen und innerhalb der Zellen.
Funktionen
Sobald sie ihr Signal weitergegeben haben, zerfallen sie wieder in ihre Ausgangsbestandteile. Im Wesentlichen erfüllen sie folgende Funktionen:
- Sie aktivieren körpereigene Antioxidantien.
- Sie dienen gewissermaßen als Munition für die körpereigene Abwehr.
- Sie regeln durch An- und Ausschaltmechanismen (oft in Zusammenarbeit mit Enzymen) die Reparatur kranker bzw. den Ersatz kranker Zellen durch neue gesunde (Apoptose).
Glaubte man früher, dass die DNA alle Vorgänge in der Zelle lenkt und bestimmt, hat die Epigenetik herausgearbeitet, wie stark das Umfeld, in dem sich eine Zelle befindet, beeinflusst, welche Teile der Zell-DNA überhaupt gelesen werden und welche unberücksichtigt bleiben. Das Umfeld einer Zelle wiederum wird ganz stark von den herrschenden Energiepotentialen im Mikrovoltbereich gesteuert. Und hierfür ist in besonderem Maße das Gleichgewicht der Redoxsignalmoleküle ausschlaggebend.
Hauptgruppen
Folgende chemische Hauptgruppen lassen sich unterscheiden:
- ROS (reactive Sauerstoffspezies) z.B. Superoxid, Wasserstoffperoxid,
- RNS (reactive Stickstoffspezies) z.B. Nitroxyl, Peroxynitrit
- RSS (reactive Schwefelspezies) z.B. Methionin, Cystein
Geschichte
Die Redoxsignalmolekülforschung ist ein sehr junger Wissenschaftszweig. Ende der 1980er Jahre entdeckte man diese Moleküle. Zuerst glaubte man, sie seien nur Abfallprodukte der Mitochondrien. Dann entdeckte man ihre Bedeutung für die Zellkommunikation und -koordination. Versuche, sie in vitro herzustellen, gelangen zwar. Allerdings zerfielen die künstlich hergestellten Moleküle immer wieder nach wenigen Minuten. Erst 2009 gelang es, stabilisierte Redoxsignalmoleküle in körperidentischer Form herzustellen, die in einer Flasche über ein Jahr unverändert aufbewahrt werden können. Diese bahnbrechende Entdeckung ist die Grundlage dafür, Redoxsignalmoleküle überhaupt therapeutisch einsetzen zu können.
Literatur
- R. B. Hamanaka, N. S. Chandel: Mitochondrial reactive oxygen species regulate cellular signaling and dictate biological outcomes. In: Trends in biochemical sciences. Band 35, Nummer 9, September 2010, S. 505–513, ISSN 0968-0004. doi:10.1016/j.tibs.2010.04.002. PMID 20430626. PMC 2933303 (freier Volltext). (Review).
