Schweizer Forscher haben ein Enzym entdeckt, das als natürlicher Schutzschild gegen oxidativen Stress wirkt. Dieser ist eine der Hauptursachen für Krebs, Herzinfarkt und andere schwere Krankheiten. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in „Nature“ online.
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Oxidativer Stress ist die Ursache vieler gravierender Krankheiten bei Mensch und Tier wie Krebs, Alzheimersche Krankheit, Arteriosklerose, Immunschwächen, Entzündungen, Diabetes und vorzeitiges Altern. Der oxidative Stress tritt ein, wenn der Körper einem Übermaß an elektrisch geladenen, aggressiven Sauerstoffverbindungen ausgesetzt ist. Die aggressiven Sauerstoffverbindungen bilden sich normalerweise bei der Atmung und weiteren Stoffwechselprozessen, sowie bei Dauerstress, sehr großen körperlichen Belastungen, durch UV-Licht, Röntgenstrahlen, Umweltgifte sowie Tabak- und Alkoholkonsum. Ist der Sauerstoff-Stress aus einem oder mehreren der genannten Gründe zu gross, überlastet er den natürlichen Schutzschild des Körpers und die aggressiven Sauerstoffverbindungen zerstören das genetische Material, die DNA.
Minimierung der Sauerstoffschäden
Die Arbeitsgruppe von Ulrich Hübscher vom Institut für Veterinärbiochemie und Molekularbiologie der Vetsuisse-Fakultät Zürich hat nun in einer Zusammenarbeit mit Forschungslaboratorien in Italien und Frankreich ein Gen entdeckt, das an diesem Schutzschild beteiligt ist. Das Enzym DNA-Polymerase-Lambda kann die Sauerstoffschäden minimieren, wie Hübscher in „Nature“
berichtet. Man schätzt, dass in gesunden Zellen immer etwa 1.000 so genannte schädliche 8-oxo-Guaninbasen-Veränderungen in der DNA vorhanden sind. In Krebszellen misst man bis zu 100.000 solcher 8-oxo- Guaninbasen-Veränderungen.
Hübscher hat nun nachgewiesen, dass die DNA-Polymerase-Lambda zusammen mit zwei weiteren zellulären Proteinen die 8-oxo-Guanin-Veränderungen bei der Replikation so kopiert, dass die Schädigung nicht wiederholt wird. „In der Zelle muss also ein genauer DNA-Reparatur-Mechanismus vorhanden sein, der Tausende von 8-oxo-Guaninen ohne die schadhaften Veränderungen kopiert und somit die schlimmen Konsequenzen der 8-oxo-Guanin-Schäden im Normalfall drastisch vermindert“, erklärt Prof. Hübscher. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die DNA-Polymerase- Lambda einen Schutzschild gegen die aggressiven Sauerstoffradikale bildet.
Ulrich Hübscher hofft, dass diese sehr wichtige Grundlagenarbeit therapeutisch genutzt werden kann. „Unsere Forschungsresultate bilden die Grundlage dafür, den Schutzschild gegen oxidativen Stress zu verbessern, um so den Organismus besser vor oxidativen Schäden schützen zu können.“ Er erwartet, dass dadurch neue und vor allem schonendere Ansätze in der Krebstherapie sowie neue klinische Tests zur Früherkennung gewisser Krebsarten entwickelt werden. Der Forschungserfolg ist darauf zurückzuführen, dass die Vetsuisse- Fakultät Standort Zürich seit mehreren Jahren die Krebsforschung als Schwerpunkt bearbeitet. Zwölf Forschungsgruppen aus verschiedenen Instituten und Kliniken arbeiten mit sehr großem Drittmittelanteil in der Erforschung des Krebses.
(idw – Universität Zürich, 22.05.2007 – AHE)
