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ChemieRUBIN: Den Tumor aushungern

13.12.2003 - (idw) Ruhr-Universität Bochum

Tumore können sich im Körper ernähren, weil sie Blutgefäße für ihre eigenen Zwecke umfunktionieren. Stickstoffmonoxid (NO) spielt dabei als Signalgeber für das Überleben von Gefäßzellen eine große Rolle. Welche Wirkstoffe - vom Arzneimittel bis zum Rotwein - die NO-Produktion wie beeinflussen, beobachten RUB-Chemiker mit Hilfe eines neuen Roboters in Echtzeit direkt in den Zellen.

Bochum, 12.12.2003
Nr. 385

Den Tumor aushungern
Roboter entschlüsselt Signalkaskade des Gefäßwachstums
ChemieRUBIN erschienen

Tumore können sich im Körper ernähren, weil sie Blutgefäße für ihre eigenen Zwecke umfunktionieren. Dafür greifen sie in eine Signalkaskade innerhalb der Blutgefäßzellen ein, in der Stickstoffmonoxid (NO) eine wichtige Rolle spielt: NO gibt den Zellen ein Überlebenssignal. Würde man mit Medikamenten die NO-Ausschüttung in den Blutgefäßzellen stoppen, könnte man den Tumor aushungern. Welche Wirkstoffe die NO-Produktion wie beeinflussen, finden RUB-Chemiker um Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann (Analytische Chemie) und Prof. Dr. Rolf Heumann (Biochemie II) mit Hilfe eines neuen Roboters heraus, der die Stickstoffmonoxid-Konzentration in den Zellen genau misst. Darüber berichten sie in der aktuellen Sonderausgabe des RUB-Wissenschaftsmagazins ChemieRUBIN.

Beitrag mit Bildern im Internet

ChemieRUBIN mit Abbildungen zum Herunterladen finden Sie auch im Internet unter http://www.rub.de/rubin/chemierubin

Kleines Molekül mit vielen Funktionen

NO, ein kleines, gasförmiges Molekül mit einer Lebensdauer von nur ca. 20 Sekunden, ist im Körper an vielen Prozessen beteiligt und daher wichtig. So schützt es z. B. die Gefäße vor Verstopfung. Es kann aber auch negative Wirkung haben, wenn die Feinabstimmung außer Kontrolle gerät. Tumore sind z. B. in der Lage, einen körpereigenen Wachstumsfaktor (VEGF) herzustellen, der in Blutgefäßzellen an zwei verschiedene Rezeptoren andockt. Einer davon schüttet daraufhin NO aus, das der Zelle ein Überlebenssignal gibt: Der natürliche Zelltod, der für den gesamten Organismus lebenswichtig ist, wird so hinausgezögert. Der Tumor kann das Gefäß für seine Versorgung nutzen.

Roboter misst NO-Konzentration in Echtzeit

Bei der Untersuchung dieser Steuerungsmechanismen hilft den Bochumer Chemikern ein eigens entwickeltes Robotersystem, das die NO-Konzentration in Zellkulturen misst. Der Roboter macht sich dafür die Bindungsfreudigkeit des NO-Moleküls zunutze. Der Sensor ist mit einem Material beschichtet, das NO zu NO+ oxidiert. Der dabei entstehende elektrische Strom ist messbar. Aus diesem Wert lässt sich auf die Menge der anwesenden NO-Moleküle schließen. So können die Forscher z. B. in Echtzeit messen, welche Wirkung unterschiedliche Arzneistoffe auf die NO-Produktion in den Blutgefäßzellen haben. Getestet werden Wirkstoffe von altbewährten Medikamenten über ganz neue Entwicklungen der Pharmaindustrie bis hin zu Naturheilmitteln und Lebensmitteln wie etwa Rotwein.

Bezug des Hefts

ChemieRUBIN ist in der RUB-Fakultät für Chemie (Tel. 0234/32-24732) zum Preis von 5 Euro erhältlich. Weitere Themen in ChemieRUBIN: Vom Molekül zum Material: Die Kunst der Anorganischen Synthese; Temperatur formt Moleküle - Von der Ameisensäure zur Doppelhelix; Wasser - mehr als ein Lösungsmittel: Das Eis ist heiß; Wie Moleküle an Oberflächen haften: Im chemischen Gang die Wände entlang; Photochemische Reaktionen im virtuellen Labor: Vom Lichtblitz zum Lichtblick; Zinkoxid steuert Katalyse: Chemisch entzaubert; Mit High-Tech-Werkzeugen Proteinen auf der Spur: Gegen Malaria und Tumore.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann, Analytische Chemie der Ruhr-Universität Bochum, NCDF 04/0788, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-26200, E-Mail: wolfgang.schuhmann@rub.de

Prof. Dr. Rolf Heumann, Biochemie II der Ruhr-Universität Bochum, NC/ 7/174, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28230, E-Mail: rolf.heumann@rub.de

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