Forschung: Nanopartikel lösen vorzeitigen Alterungsprozess bei Fadenwürmern aus

Der Arbeitsgruppe von Prof. Anna von Mikecz am IUF – Leibniz Institut für umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf ist es gelungen, markierte Nanopartikel bis in einzelne Zellen des Fadenwurms Caenorhabditis eleganszu verfolgen und mit vorzeitiger Alterung in Verbindung zu bringen. 
nanoC. elegans ist ein bodenbewohnender Fadenwurm, der seit den 1960er Jahren als Tiermodell verwendet wird. Seine Anwendung im Bereich der Nanotechnologie befindet sich noch in den Kinderschuhen. Dabei lassen sich die 1 mm langen, durchsichtigen Würmer sehr gut im Labor kultivieren und über ihre gesamte Lebensspanne von zwei bis drei Wochen beobachten. Diese Vorteile nutzten die Forscherinnen im Labor der Biologin Anna von Mikecz und mischten den Würmern Fluoreszenz-markierte Nanopartikel unter das Futter. Mit Hilfe von Lasermikroskopie konnte der Weg der Nanopartikel im lebenden Fadenwurm verfolgt werden. Nanomaterialien aus Siliziumdioxid gelangten bis in einzelne Zellen des Darmepithels der Fadenwürmer. In den Epithelzellen verteilten sich die Partikel im Zytoplasma und im Zellkern, wo sie amyloide Proteinverklumpungen auslösten.
 
Da man solche Proteinklumpen sonst typischerweise in alten Würmern findet, untersuchten die Forscherinnen, ob die Würmer, die mit Siliziumdioxid Nanopartikeln gefüttert wurden, auch andere Anzeichen für frühzeitige Alterung aufwiesen. Dazu beobachteten sie die Nahrungsaufnahme, die sich bei alternden C. elegans im Laufe der Lebenszeit stetig verlangsamt. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass sich Nanopartikel aus Siliziumdioxid nicht nur in dem Organ für die Nahrungsaufnahme anreichern, sondern dass dieses Organ dann genau wie bei alten Würmern die Nahrung langsamer in den Darm pumpt. Damit lösen die Nanopartikel vorzeitig ein Verhalten aus, das normalerweise bei alten Fadenwürmern beobachtet wird. Eine derartige vorgezogene Alterung zeigte sich auch in den Fortpflanzungsorganen und beim Fortpflanzungsverhalten der Würmer.
 
Als nächstes soll nun untersucht werden, ob die Proteinverklumpungen in den Zellen daran beteiligt sind, die vorzeitige Alterung der Organfunktionen auszulösen. Die Forscher vermuten, dass vor allem neuromuskuläre Vorgänge betroffen sein könnten. Da der Fadenwurm C. elegans ein einfaches Nervensystem aus 302 Zellen besitzt, das in seinen Grundzügen dem des Menschen stark ähnelt, ist es aussichtsreich, hier die molekularen Ursachen der Wirkung von Nanopartikeln weiter aufzuklären.
 

Scharf A, Piechulek A, von Mikecz A: Effect of Nanoparticles on the Biochemical and Behavioral Aging Phenotype of the Nematode Caenorhabditis elegansACS Nano 2013 Dec 23; 7(12):10695-10703.

Quelle: IUF – Leibniz-Institut für umweltmedizinische Forschung

 

mzt

[posts-by-tag tags = „nano“ exclude_current_post = „true“ number = „10“ ]

AddThis Website Tools

Recent Posts

Etikettenschwindel – Marktcheck deckt widersprüchliche Kennzeichnung von Gewürzprodukten aufEtikettenschwindel – Marktcheck deckt widersprüchliche Kennzeichnung von Gewürzprodukten auf

Etikettenschwindel – Marktcheck deckt widersprüchliche Kennzeichnung von Gewürzprodukten auf

Gewürzprodukte erfreuen sich großer Beliebtheit. Sowohl im Supermarkt als auch in Online-Shops finden sich jedoch…

17 Stunden ago
Rezeptideen: Spargel mal anders – Kartoffel-Spargel-Ragout mit KichererbsenRezeptideen: Spargel mal anders – Kartoffel-Spargel-Ragout mit Kichererbsen

Rezeptideen: Spargel mal anders – Kartoffel-Spargel-Ragout mit Kichererbsen

Frühlingshaftes Gericht mit viel Geschmack und gesunden Zutaten – Im April beginnt in Deutschland die…

1 Tag ago
Neukauf oder Reparatur? Haushaltsgeräte länger nutzen lohnt sichNeukauf oder Reparatur? Haushaltsgeräte länger nutzen lohnt sich

Neukauf oder Reparatur? Haushaltsgeräte länger nutzen lohnt sich

In der modernen Konsumgesellschaft werden Haushaltsgeräte häufig schnell entsorgt und gegen neuere und vermeintlich bessere…

1 Tag ago
Hörsturz: Was tun, wenn plötzlich alles dumpf klingt?Hörsturz: Was tun, wenn plötzlich alles dumpf klingt?

Hörsturz: Was tun, wenn plötzlich alles dumpf klingt?

Ein plötzlicher Hörverlust oder eine abrupt verminderte Hörfähigkeit – von einer Sekunde auf die andere…

2 Tagen ago
Das mögen Blutsauger gar nicht Mücken- und Zeckenschutzmittel im TestDas mögen Blutsauger gar nicht Mücken- und Zeckenschutzmittel im Test

Das mögen Blutsauger gar nicht Mücken- und Zeckenschutzmittel im Test

Blutsauger wie Mücken und Zecken sind nicht nur lästig, sie können auch Krankheiten übertragen. Um…

2 Tagen ago
Rückruf: Erstickungsgefahr – Temu ruft Plüschteddys zurückRückruf: Erstickungsgefahr – Temu ruft Plüschteddys zurück

Rückruf: Erstickungsgefahr – Temu ruft Plüschteddys zurück

Der Onlineversender Temu informiert über den Rückruf von Plüsch Teddybären mit Halsschleife. Wie das Unternehmen…

2 Tagen ago