Ein lysosomales Protein schützt Zellen vor dem eisengetriebenen Zelltod
Zu viel freies Eisen kann Zellen töten. Diese Form des Zelltods heißt Ferroptose. Eine neue Studie hat ein Protein identifiziert, das dagegen schützt – über das zelleigene Entsorgungssystem.
Ferroptose ist eine Form des programmierten Zelltods, bei der freies Eisen oxidative Schäden an den Fetten der Zellmembran verursacht und die Zelle schließlich zerstört. In der Alternsforschung und der Krebsbiologie wird dieser Prozess zunehmend beachtet. Wie Zellen ihn unter normalen Umständen in Schach halten, ist bislang nicht vollständig geklärt.
Forschende berichten in eLife von einem Protein namens NINJ2, das in der Membran von Lysosomen sitzt – jenen Recycling-Kompartimenten der Zelle – und mit LAMP1 interagiert, einem Ankerprotein, das die Unversehrtheit der Lysosomen überwacht. Die Studie zeigt, dass Zellen ohne NINJ2 anfälliger für Ferroptose sind: Die lysosomale Membran wird durchlässig, freies Eisen strömt in die Zelle, und die Produktion von Ferritin – dem Protein, das Eisen sicher speichert – nimmt ab.
Eisenspeicherung und lysosomale Stabilität: ein zusammenhängendes System
Die Befunde verbinden zwei Prozesse, die bisher getrennt voneinander untersucht wurden: die Stabilität der lysosomalen Membran und die Eisenhomöostase, also die Fähigkeit der Zelle, einen sicheren Eisenhaushalt aufrechtzuerhalten. NINJ2 scheint beides zu beeinflussen. Fehlt das Protein, wird Ferritin in den Lysosomen selbst schneller abgebaut. Dieser Abbau kehrt sich teilweise um, wenn auch LAMP1 ausgeschaltet wird – was bestätigt, dass beide Proteine zusammenarbeiten.
Die Forschenden weisen darauf hin, dass sowohl NINJ2 als auch Ferritin in bestimmten eisenabhängigen Krebsarten überexprimiert sind, was NINJ2 zu einem möglichen Angriffspunkt für Therapien macht. Ob dieser Mechanismus auch für Alterungsprozesse außerhalb der Krebsbiologie relevant ist, lässt sich aus dieser Studie allein nicht ableiten. Es handelt sich um zellbiologische Befunde, nicht um klinische Ergebnisse.
Bedeutung für das Zellüberleben und das Altern
Ferroptose ist weit über den Krebs hinaus bedeutsam. Bei der Neurodegeneration, bei Herzschäden nach Sauerstoffmangel und beim Altern von Immunzellen spielen Prozesse eine Rolle, an denen eisenvermittelter Zelltod beteiligt sein kann. Diese Forschungsarbeit liefert einen neuen molekularen Mechanismus, der erklärt, wie Zellen sich schützen – und was passiert, wenn dieser Schutz versagt.
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