Cholestase: Riss in Lebermembran lässt Galle abfließen

Die Galle ist eine der giftigsten Körperflüssigkeiten. Bei Lebererkrankungen kann sie sich anstauen und im schlimmsten Fall zum Organversagen führen. Warum die Leber den Gallenstau aber meist glimpflich übersteht, war bislang unklar. IfADo-Forschende konnten zusammen mit internationalen Experten zeigen, dass sich die Leber eines Tricks bedient: Über einen Riss in der Zellmembran strömt die Galle in Leberzellen. Das tötet zwar die betroffene Zelle, schädigt aber auch die Membran zum Blutgefäß. So kann die Galle ins Blut abfließen. Im Endeffekt sterben nur wenige Zellen, das Organ wird aber gerettet. Die Studie wurde im US-Fachjournal „Hepatology“ veröffentlicht.

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DFG-Projekt: Immunantwort nach einer Leberschädigung

Wird die Leber geschädigt, zum Beispiel durch eine Virusinfektion oder exzessiven Alkoholkonsum, kann das eine Fibrose auslösen. Dabei breitet sich Bindegewebe im Organ aus und ersetzt nach und nach die normalen Zellen – ein im schlimmsten Fall tödlicher Prozess. Am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung starten Toxikologen und Immunologen jetzt ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes Projekt, welches die komplexen Entzündungsreaktionen im Verlauf einer Leberfibrose aufklären soll.

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Enzymaktivität beeinflusst den Verlauf von Eierstockkrebs

Tumorzellen verfügen über einen anderen Stoffwechsel als gesunde Zellen. So können Krebszellen schnell wachsen und sich im Körper ausbreiten. Die Ursachen für solche krankhaften Veränderungen des Zellstoffwechsels untersuchen Toxikologen am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung seit Jahren. Im Fall von Eierstockkrebs ist es ihnen nun gelungen, Enzyme zu identifizieren, welche die Wanderung der Zellen fördern und die Überlebensrate der Patientinnen verkürzen. Die Studie ist in der renommierten US-Fachzeitschrift „Cancer Research“ veröffentlicht worden.

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Arsen in chinesischem Reis: Waschen allein hilft nicht

Die Provinz Guizhou im Südwesten Chinas zählt zu den ärmsten im Land. Gekocht, geheizt und getrocknet wird mit Kohle, die rund tausend Mal so viel Arsen enthält wie in Mitteleuropa. Durch die Verbrennung von Kohle im geschlossenen Raum stellt die Region einen einzigartigen Fall von endemischer Arsenvergiftung dar. Zusammen mit chinesischen Kollegen konnten Forscher des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung mittels auf Synchrotonstrahlung beruhenden Untersuchungsmethoden zeigen, dass Arsen bei der ortsüblichen Zubereitung von Reis auch in das Getreideinnere dringt. Die Empfehlungen der lokalen Behörden, den Reis vor der Zubereitung gründlich zu waschen, bieten somit keinen ausreichenden Schutz.

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Harnblasenkrebs: Ultra-langsames Enzym erhöht Rückfallrisiko

Ein signifikant höheres Rückfallrisiko sowie eine kürzere rückfallfreie Zeit: Ein Forscherteam um Dr. Silvia Selinski vom Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) hat erstmals die Rolle einer ultra-langsamen Genvariante des Entgiftungsenzyms N-Acetyltransferase (NAT2) bei Patienten mit Harnblasenkrebs untersucht. Die Wissenschaftler konnten u.a. zeigen, dass Patienten mit einem ultra-langsamen NAT2-Genotyp ein fast doppelt so hohes Rückfallrisiko haben wie nicht-betroffene Personen.

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Forschungsprojekt: Von der Stammzelle zur Leberzelle

Wer auf eine Organspende wartet, braucht starke Nerven. Hinzu kommen gesundheitliche Risiken im Zuge einer Transplantation. Oft ist sie aber die einzige Option. Eine Alternative, an der weltweit geforscht wird, ist die Stammzelltherapie. Stammzellen können sich in jede beliebige Körperzelle verwandeln. Noch klafft jedoch ein Spalt zwischen den im Labor weiterentwickelten Stammzellen und ihren menschlichen Vorbildern, z. B. im Fall von Leberzellen. Forscher des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund wollen diese Lücke schließen. Im Verbund mit europäischen Stammzellexperten sollen die leberzellähnlichen Zellen optimieret werden.

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Internationales Konsortium setzt mit 41 Veröffentlichungen ein Zeichen für die Epigenetik

Gemeinsam mit Kollegen des „International Human Epigenome Consortium“ (IHEC) präsentieren deutsche Epigenomforscher die ersten Epigenom-Kataloge primärer menschlicher Zellen und diskutieren die daraus gewonnenen Erkenntnisse in insgesamt 41 hochrangigen Aufsätzen. Sie erhoffen sich langfristig Verständnis von und Therapiemöglichkeiten für Krebs-, Stoffwechsel- und Autoimmunerkrankungen. Das von deutscher Seite federführende Deutsche Epigenom-Programm (DEEP), an dem u.a. auch das Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) beteiligt ist, leitet der Saarbrücker Genetik-Professor Jörn Walter von der Universität des Saarlandes.

Die vollständige Entschlüsselung des menschlichen Erbguts (Genom) im Jahr 2003 war eine über zehnjährige Mammutaufgabe. Eines der großen Geheimnisse in der Biologie ist aber nach wie vor, wie sich die über 250 verschiedenen Zelltypen in unserem Körper entwickeln, obwohl jede Zelle eine identische DNA-Sequenz und damit den gleichen genetischen Bauplan besitzt. Seit 2012 widmen sich Forscherteams aus der ganzen Welt im IHEC daher dieser nächsten großen Frage. Die Natur nutzt für diese Programmierung einen Zusatzcode, das Epigenom. Die Wissenschaftler aus Europa, Asien und Nordamerika erstellen sogenannte Epigenom-Karten, die für ein besseres Verständnis der genetischen Programmierung sorgen sollen. Die jetzige Publikationssammlung spiegelt die Erfolge und den Fortschritt des internationalen Konsortiums in zentralen Bereichen aktueller epigenetischer Forschung wider. „Eine mehr als beeindruckende Zwischenbilanz und ein Meilenstein für die Epigenetik“, bilanziert Jörn Walter, der auch stellvertretender Vorsitzender von IHEC und Koordinator des Deutschen Epigenom-Programms (DEEP).

Im IHEC verfolgen Forscher das ambitionierte Ziel, 1000 Epigenome zu entschlüsseln. Diese Daten helfen zu verstehen, wie die Gene in jeder Zelle unseres Körpers mit dem Epigenom versehen werden. Man kann mit diesen Daten bewerten, warum Zellen unterschiedliche Funktionen ausführen, wann sie gesund und wann sie krank sind – und welches biologische Alter sie haben. Die deutschen Wissenschaftler untersuchen in den 17 DEEP-Arbeitsgruppen speziell Störungen im Programm der Zellen, die bei Fettleibigkeit, entzündlichen Darmerkrankungen und chronischen Gelenksentzündungen (Arthritis) eine Rolle spielen.  24 Manuskripte der nun veröffentlichten Beiträge sind als Paket in der Zeitschrift „Cell“ und anderen Magazinen des Cell Press Verlags erschienen, zusätzliche 17 Artikel wurden in weiteren renommierten Journalen veröffentlicht. Eine Übersicht findet sich hier.

Publikation mit IfADo-Beteiligung:
Schmidt, F., Gasparoni, N., Gasparoni, G., Gianmoena, K., Cadenas, C., K. Polansky, J.K., Ebert, P., Nordstroem, K., Barann, M., Sinha, A., et al. (2016) Combining transcription factor binding affinities with open-chromatin data for accurate gene expression prediction. Nucleic Acids Res., in press.

Die Bedeutung von DEEP für die deutsche und internationale Forschung:
Die grundlegende Bedeutung der Epigenomforschung wurde 2010 vom BMBF erkannt und mit dem Deutschen Epigenom-Programm DEEP (2012-2017, 17 Teams, 20 Millionen Euro Volumen) ein innovatives Epigenomforschungs-Netzwerk gefördert. DEEP wurde als ein Musterbeispiel für ein über Institutionen hinweg arbeitendes Genomforschungsnetz aufgebaut. DEEP ist in das Internationale Humanen Epigenom Consortium (IHEC) eingebunden, einer Dachorganisation, der zehn Partnerländer angehören. Die Partner in DEEP sind: Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg, Deutsches Rheumaforschungs-Zentrum Berlin, EURICE – European Research and Project Office GmbH, IFADO Dortmund, Institut für Arbeitsmedizin Dortmund, Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) Berlin, Max-Planck-Institut für Immunologie und Epigenetik Freiburg, Max-Planck-Institut für Informatik Saarbrücken, Max-Planck-Institut für molekulare Genetik Berlin, Qiagen AG Hilden, Sanofi-Aventis Höchst, Universität Duisburg-Essen, Universität Kiel, Universität Münster, Universität Regensburg, Universität des Saarlandes (Koordinator).

Das IHEC
Das International Human Epigenome Consortium (IHEC) ist ein globales Konsortium mit dem Ziel, hochaufgelöste menschliche Referenz-Epigenomkarten für gesunde und krankhafte Zelltypen zu erstellen.

Quelle: Universität des Saarlandes und Max-Planck-Institut für Informatik


Leberschädigung: Die Mechanismen im Organ verstehen

Ist der Mensch für die Leber giftigen Substanzen ausgesetzt, antwortet der Körper in Form von starken Entzündungsreaktionen. Akutes Leberversagen, Hepatitis oder Krebs können folgen. Gleichzeitig schafft es das Organ aber, sich teilweise selbst zu heilen. Wie diese komplexe Immunantwort nach einer Leberschädigung funktioniert, wird noch diskutiert. Entscheidend könnte das Protein WISP1 sein. In einem dreijährigen DFG-Forschungsprojekt untersuchen Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund nun die Rolle des Proteins. Dieses Wissen bildet eine wichtige Grundlage für die zukünftige Entwicklung von Therapeutika.

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