What is the name of this?

Liebe Kolleginnen und Kollegen, guten Morgen.

Ich muss mich für Freitag für das organisatorische Fauxpas entschuldigen.

Da wurde viel herumgeschoben mit den Terminen im Vorfeld und der eine hat es nicht in meinen

Terminkalender geschafft.

Also es tut mir sehr leid, es liegt nicht an mir.

Ich weiß nicht, wo das hängen geblieben ist.

Bitte um Entschuldigung.

Ich hoffe, ihr konntet den Vormittag sonnig im Prater verbringen oder irgendwie sonst

angenehm.

So, wir werden jetzt wiederholen, so wie wir das vereinbart haben.

Und ich möchte euch bitten, ad hoc zwischendurch Fragen zu stellen, falls etwas unklar geblieben

oder unbehandelt geblieben ist.

Wir haben uns darüber unterhalten, dass wir in diesem ganzen biologischen Übersichtsprogramm

zunächst über die Eukaryotenzellen sprechen werden.

Das heißt also die Zellen, aus denen unser Organismus besteht, allerdings in einer ständigen

Interaktion mit Bakterien.

Bakterien sind in einer weiten Überzahl in unserem Organismus vorhanden und sie sind

nicht immer böse und schädlich, sondern sie sind lebensnotwendig, vielfach.

Und aus diesem Grund sind sie auch unser Thema unter anderem.

Wir hatten zunächst davon gesprochen, dass die Membran, die Membran einer Eukaryotenzelle

und bitte aufpassen, Zellmembran ist etwas Spezifisches, mehr oder minder Spezifisches

für die Eukaryotezelle.

Bakterien haben einen anderen Wandaufbau.

Die haben Kapseln, die haben andere Konstruktionen, wie wir dann sehen werden.

Die Plasmamembran und die Membranen der Organellen einer Zelle sind im Grundsatz gleich aufgebaut.

Das heißt also der Aufbau der Oberflächenmembran, der Aufbau der Organellenmembran ist substanziell

identisch.

Wir haben gesagt, es ist schwierig, eine Modellzelle darzustellen, ohne sofort irgendwie in eine

Spezifizierung zu geraten.

Zellen sind, je nachdem, was sie tun und wo sie sind, außerordentlich verschieden in

ihrem Aufbau.

Ihr habt das letzte Mal richtig festgestellt, dass das eine Zelle mit spezialisierter Oberflächenvergrößerung

ist.

Wir haben gesagt, solche Zellen gibt es im Resorptionsbereich, wo hingegen zum Beispiel

im zentralen Nervensystem Nervenzellen etwa völlig anders ausschauen.

Wie sind nun biologische Membranen aufgebaut?

Sie sind aufgebaut aus Lipiden und aus Proteinen.

Und die Lipide stehen in einer Doppellamelle.

Darf ich fragen, wie sind die denn angeordnet?

Wir haben gesagt, Membranbestandteile haben das Potential, wenn man die irgendwie in ein

Medium schmeißt, dann organisieren sie sich auf eine bestimmte Art.

Wie war das?

Bitteschön.

Ja, super.

Genau so ist es.

Das heißt, die Lipidanteile weisen zueinander, weil sie hydrophob sind.

Lipide sind hydrophob und daher sind also die Oberflächenberührungsbereiche nach draußen

und ins Zellinnere.

Das ist sowohl als auch wässriges Milieu.

Die sind hydrophil, müssen hydrophil sein.

Wir haben gesagt, dass unter bestimmten Umständen und insbesondere abhängig auch von der Konzentration

gegebenenfalls hydrophile Bereiche oder hydrophile Moleküle, die Lipidschichte passieren können.

Und ich habe Ihnen dazu das Wasser genannt.

Wasser geht in einem geringen Umfang per Diffusion durch die Membranen durch.

Aber wie gesagt, ist das immer eine Frage der Konzentration.

So also sind Doppellipidschichten formiert.

Die hydrophilen Anteile zeigen nach draußen und nach drinnen.

Wir haben gesagt, es gibt als zweite Komponente von Membranen und zwar sowohl organellen als

auch Oberflächenmembranen, Proteine.

Wie könnte man Membranproteine grundsätzlich kategorisieren?

Ja, super, genau so ist es.

Das heißt, wir haben transmembranale Proteine, die, wie wir dann sehen werden oder wiederholen

und verschiedene Funktionen erfüllen, die sind ganz besonders wichtig.

Das sind diese hier.

Dann gibt es welche, die nur einen Teil dieser Doppellipidschichte durchqueren und da drinnen

irgendwo hängen bleiben.

Das sind dann bitte keine transmembranalen Proteine, sondern die polarisieren nach der

äußeren oder inneren Oberfläche hin.

Wir haben gesagt, Fluidität ist ein Kriterium, eine Qualität von Membranen, die absolut

wichtig ist für die Intaktheit der Funktionen.

Das heißt, wenn in der Membran Pumpen, Transporter, Kanäle, Kupplungselemente funktionieren

sollen, dann muss die Membran eine bestimmte Fluidität haben.

Was bedeutet nun Fluidität?

Das heißt, die Membran ist nicht starr.

Es ist nicht das, was man sich allgemein unter einer Membran vorstellen würde, sondern es

ist etwas Fließliches mit hoher Viskosität, aber insgesamt doch fließlich.

Das heißt, die Membranbestandteile bewegen sich in einem gewissen Rahmen und Umfang.

Was beeinflusst denn die Fluidität?

Einerseits als Variabilität und andererseits als Korrekturmechanismen.

Also temperaturabhängig wäre das?

Richtig.

Das heißt, mit Temperaturabnahme sinkt die Fluidität, mit Temperaturzunahme wird sie

mehr.

Wollen wir das?

Gut, Frau Kollegin sagt, eigentlich wollen wir das nicht.

Deswegen ist Fieber nicht so gut für unseren Körper.

Sie haben damit recht.

Trotzdem möchte ich euch ersuchen, ich weiß, es ist der Fluch unserer augenblicklichen

Medizin, dass wir immer das Gefühl haben, wir müssen auf alles sofort mit irgendwas

reagieren.

Und dazu gehört eben auch Fieber.

Fieber ist da, sagen wir mal 38, 38 ist so, das ist also nicht die Welt.

Sie alle sind jung und gesund und im Reflexverhalten würde sofort mit einem fiebersenkenden Medikament

reagiert werden.

Das wäre was zum Beispiel?

Das gewöhnliche Aspirin wäre ein Ding, das man geben könnte.

Man könnte Novalgien geben.

Würden Sie das tun?

Der Kollege hat heute leider Fieber, 38,2.

Was würden Sie machen?

Genau, er sagt, heimgehen, ausschlafen.

Das heißt, man muss sich immer überlegen, warum der Organismus dieses Fieber entstehen

lässt.

Und das ist normalerweise so, dass über Entzündungsmoleküle der Hypothalamus aktiviert wird und der Hypothalamus

stellt die Solltemperatur neu ein.

Das ist das, was wir letztens diskutiert haben in Erzberg.

Und dann sollte die Temperatur steigen.

Das tut sie deswegen nicht, um unserem Organismus zu schaden, wie die Frau Kollegin meint.

Das stimmt auch.

Der Organismus kommt durch Fieber unter Stress.

Schlagwort Heatshock, Proteine, werden wir dann reden drüber, aber Sie haben völlig

recht.

Trotzdem brauchen wir es manchmal, um Mikroorganismen in ihrer Proliferation zu hemmen.

Und einfache, banale Infekte kann man ohne Medikamente, ohne Fiebersenkung sehr gut in

den Griff kriegen.

Aufpassen, das stimmt natürlich für Sie, das stimmt hoffentlich für mich auch noch

immer.

Wenn ein alter Mensch, der Herz-Kreislauf-Probleme hat, der im Ganzen nicht mehr gesund ist,

dessen Immunsystem im Ganzen angeschlagen ist, dann muss man natürlich anders denken.

Dann muss man das Fieber senken, sonst gibt es unter Umständen Herz-Kreislauf-Probleme.

Alles klar?

So, also wir haben jetzt, sagen wir mal, eine Temperatursenkung und die Fluidität sinkt

damit unter den Sollwert.

Was hat denn die Zelle für Möglichkeiten, gegen zu regulieren?

Mit Cortisol.

Sie meinen das Cholesterin, denke ich, gell?

Okay, ja.

Also, was macht denn Cholesterin?

Wir haben gesagt, die Fluidität sinkt jetzt.

Wäre da Cholesterol-Vermehrung die Lösung?

Ja?

Richtig.

Also, eigentlich würde, Frau Kollegin, mit der Zunahme von Cholesterol-Molekülen, die

eingebaut werden, die Fluidität weiter runtergehen.

Das heißt, es wird starrer.

Das wollen wir aber gerade nicht.

Das wäre im Fall von Fieber eine probate Lösung.

Was wäre denn noch eine Möglichkeit, die Fluidität zu beeinflussen?

Richtig.

Das heißt, die ZIS-Doppelbindung, sagte Frau Kollegin, würde die Fluidität beeinflussen.

Und zwar in welchem Sinn?

Richtig.

Super.

Das heißt, durch ZIS-Formationen nehmen die Lipidmoleküle einen größeren Abstand zueinander

und damit wird die Fluidität gesteigert.

Das heißt, bei Temperatur absinken, mehr ZIS-Formationen.

Wie schaut es denn aus mit den Kohlenwasserstoffketten?

Würden Sie sich im Falle einer Fluiditätsabnahme zur Korrektur eine Verlängerung der Kohlenwasserstoffketten

wünschen oder eine Abnahme der Länge?

Abnahme.

Genau.

Also, Fluiditätszunahme durch Verkürzung der Ketten, ZIS-Formationen nehmen zu und

Cholesterol-Moleküle sollten weniger werden.

Und das Umgekehrte bei Temperaturabfall.

Was wissen wir denn über Lipidtröpfchen?

Sind das Organellen?

Frage Nummer eins.

Der Kollege schüttelt den Kopf, berechtigterweise.

Warum nicht?

Ja, aber warum sind es keine Organellen?

Könnte ja sein, dass da zwar Lipide abgelagert sind, aber sie sind trotzdem von ihrer Qualität

Lipide.

Das sind ja Organellen.

Sind sie aber nicht.

Warum nicht?

Was haben wir als Kriterium für Organellen gefordert?

Bitte.

Genau.

Lipidtröpfchen haben eine einfache Lipidummantelung, also eine Monolayer gewissermaßen.

Und jede andere Organelle, also wirkliche Organellen, haben eine Doppelschicht.

So, das wird ja wunderbar.

Wir haben über Bewegung der einzelnen Lipidmoleküle innerhalb der Membran gesprochen.

Und ich habe euch gesagt, es gibt mehrere Möglichkeiten, wie sich die Dinger untereinander

noch einmal bewegen.

Und wir haben in gewisser Weise vorsichtig auch das Lehrbuch etwas relativiert, in welcher

Hinsicht, in Assoziation mit dieser Folie.

Bitte.

Richtig.

Der Kollege sagt Flip-Flop, hier sollte es eigentlich selten sein, ist aber in Wahrheit

nicht einmal so selten und hat eine wichtige Funktion, die wir auch kennen.

Nämlich welche?

Wer kann sich da erinnern?

Ja.

Die Kollegin ist nicht sicher, aber meint, vielleicht wird da ein Reparaturmechanismus

ausgelöst.

Auf jeden Fall signalisiert die Zelle in ihrer Umgebung nach draußen, dass irgendetwas

nicht stimmt.

Ja, und Sie haben schon recht.

Es könnte nun sein, dass Reparaturmechanismen anlaufen.

Wissen Sie, es ist in erster Linie die Verbindung nach draußen, die durch einen Flip-Flop-Mechanismus

aktiviert wird.

Und was möchte die Zelle denn nach draußen hin mitteilen?

Gesundheit.

Ich bin erschöpft.

Ja, genau.

Zum Beispiel, was würde denn dann passieren, wenn die Zelle nach draußen meldet, sie ist

in ihrem Stoffwechsel, in ihrem Energiestoffwechsel und in ihrer Funktion beeinträchtigt.

Das würde man unter erschöpft vielleicht biologisch meinen.

Erinnert es euch, wir haben gesagt, so etwas kann bedeuten, wenn so eine Zelle nach draußen

signalisiert, es geht ihr nicht gut, dass dann zunächst einmal eine Schutzbarriere

aufgebaut wird.

Das gibt es zum Beispiel bei Nervenzellen.

Wenn die nicht regulär in der Ruhe feuern, die haben so eine Ruheentladung periodisch

oder können auch über GM1-Moleküle ihren Zustand nach draußen signalisieren, dann kommen

Mikrogliazellen, die keine Gliazellen sind, sondern Monozyten-Makrophagen und bilden rund

herum einen Schutzmantel.

Aber nur für Stunden.

Wenn innerhalb von Stunden sich die Zelle nicht erholt und ihre Ruheentladungen nicht

wieder einsetzen, dann wird sie phagocytiert.

Also ihr seht, solche Dinge können da nach draußen signalisiert werden oder Apoptose-Signale,

das heißt also der Zellzusammenbruch.

Was sind Lipidflose?

Also der Begriff Flos signalisiert uns wieder die Viskosität, das gewissermaßen Fließliche

einer Membran.

Und diese Flose da drinnen haben besonders lange Kohlenwasserstoffketten, die die Möglichkeit

geben, besonders große transmembranale Proteine dort zu beherbergen und sind daher gewissermaßen

funktionsspezialisiert.

Also ein Lipidflos ist gewissermaßen eine Spezialform mit sehr langen Kohlenwasserstoffketten,

schwimmt in dieser allgemeinen Viskösenlösung drin herum und hat Spezialaufgaben.

Lipidtröpfchen haben wir besprochen, wir haben gesagt, die haben nur, wie man hier

sieht, eine Lipidschichte als Wand.

So, und jetzt ist die Frage, wozu brauchen wir Lipidtröpfchen?

Sind die erwünscht, sind die nicht erwünscht oder was?

Ja, Energiereserven, viele Zellen können auf Lipolyse umstellen, zum Beispiel die Nervenzelle

kann es nicht.

Die ist, wenn wir dann reden drüber, auf Sauerstoff und Glucose als Brennstoff angewiesen.

Aber andere Zellen können das zum Beispiel.

Genau, richtig, das heißt, die Lipide in diesem Lipidtröpfchen sind Reservebaustoffe.

Man kann mit Lipideffekte in der Membran wieder reparieren, wenn die nicht zu groß sind.

Wenn die zu groß sind, geht das nicht mehr, aber kleine Defekte, die sind reparierbar.

Ein Organ, wo Lipidtröpfchen entstehen, sozusagen pathologischerweise, wo man dann mit dem Ultraschall

sagen kann, aha, da ist jetzt der Lipidgehalt zu hoch.

Ich sehe zwar die Tröpfchen natürlich nicht, aber ich kann sagen, das Lipidsignal dieses

Organs ist einfach zu hoch.

Genau, also das ist die Arthrose Separatis, das ist natürlich jetzt nicht prüfungsrelevant,

aber die Verfettung der Leber ist ein Zeichen, dass da mit dem Metabolismus was nicht stimmt.

Typischerweise alimentäre Fehler, zu hochkalorisch, zu fettreich, Alkohol, diese Dinge machen

eine Verfettung der Leber.

Und auf Zellebene ist es eine Einlagerung von Lipidtröpfchen, die aber, wenn man gewissermaßen

dann den Alkoholkonsum einstellt, die Diät korrigiert, dann werden die wieder verstocht

wechselt und es ist wieder alles gut.

Dauert das zu lang, wird das zu schwer, dann kommen Entzündungsreaktionen, dann kommt

Bindegewebsvermehrung und dann entsteht gewissermaßen der Übergang von der Fettleber zur Leberzirrhose

und Fibrose.

Das sind die Hauptkategorien von Lipiden in der Membran.

Phospholipide, Cholesterin, Glykolipide.

Wir haben gesagt, es gibt Glykolipide, die gehören zu diesen Signalisationseinrichtungen

an der Zelloberfläche.

Ich habe Ihnen gesagt, dass das im Nervensystem, in der Neuropathologie eine große Rolle spielt.

Und wo sind denn Glykolipide zum Beispiel noch wichtig?

Wir haben da ein Beispiel genannt.

Ja, richtig.

Also, Sie sagen ganz richtig, das ist wichtig für Signalerkennung, für Oberflächenkontaktaufnahme.

Und wo passiert das, wo wir es aber nicht so gerne wollen oder in der Geschichte, der

Medizingeschichte, dass es ein Riesenproblem war?

GM1, Stichwort.

Nichts?

Okay.

Also, Sie sehen, die sind sehr eindrucksvoll aufgebaut.

Ich habe euch die Geschichte der Cholera erzählt.

Und ich habe gesagt, dass die Cholera, Gott sei Dank haben wir das Problem ja jetzt nicht

mehr in diesem Umfang und dieser Dramatik, wie das eben in den 30er Jahren des 19.

Jahrhunderts war, als das von Indien ausgebrochen ist und dann gewissermaßen auf Schiffen exportiert.

Es ist die Ausstattung, und jetzt bitte aufpassen, wenn es das letzte Mal nicht klar geworden

ist, die Ausstattung der Darmepithelzellen mit GM1-Oberflächenbestückungen, die das

Cholera-Toxin binden können.

Cholera-Toxin wird von den Vibrionen, also Vibrio cholerae, freigesetzt und koppelt dann

da an dieser Oberfläche.

Und dann kommt es zu Veränderungen im Flux der Ionen, das heißt, Ionenkanäle werden

da aktiviert und die Zellen geben große Mengen von Flüssigkeit ab.

Das ist der Grund für das Zugrunde gehen der Menschen mit dieser Erkrankung.

Das heißt, sie haben profuse Durchfälle, reißwasserartig, weil dann auch die Darmepitheloberfläche

ausgeschieden wird gewissermaßen, und das führt wozu?

Wenn man so viel Flüssigkeit verliert?

Dehydrierung, genau.

Wie erkennen Sie sowas?

Genau, also sie sagt richtig, man würde da an der Haut eine Falte bilden und bei einem

entsprechend hydrierten Menschen legt sich das sofort wieder.

Auch bei alten Menschen ist das sofort wieder in Ordnung.

Dass das bei alten Menschen oft stehen bleibt, hat damit zu tun, dass die nichts trinken

oder nicht genug, weil man im Alter irgendwie das Durstgefühl verliert.

Was denn noch, Frau Kollegin, das haben wir gesagt, ist ein Phänomen.

Was machen Sie noch?

Noch keine Schleimhaut, wie erkennen Sie das?

Na genau, so ist es.

Zunge zeigen lassen und die Zunge ist dann knochentrocken, sozusagen, und daran erkennt

man das.

Alles klar?

So, also diese Bilder sind selbstklärend und selbstsprechend.

So schaut der Darm aus mit diesen schweren Entzündungen.

Und ich habe euch gesagt, dass eben mit diesen Hypotonenregulationsstörungen ein Mensch

wie tot wirkt.

Man kann den Puls nicht mehr mehr tasten, die Atmung wird so flach, dass man das nicht

mehr erkennen muss.

Und das war der Grund, warum zu dieser Zeit der Cholera, die Scheindotangst sehr groß

geworden ist.

Man hat diese Menschen, die an dem Verstorben sind, möglichst rasch bestatten wollen und

da konnte es schon einmal vorkommen, dass jemand versehentlich bestattet wurde, der

noch lebt.

Schreckliche Vorstellung, aber es war sicher nicht allzu häufig.

Man hat, wenn wir jetzt das Verhältnis Eukaryoten zu Prokaryoten noch einmal kurz herausgreifen,

als Argument für die Häufigkeit des Scheindots hat man das Argument beigebracht, dass wenn

man Särge aufmacht, die Menschen sehr oft in einer anderen Position drin liegen.

Also die haben sich noch bewegt im Sarg.

Schreckliche Vorstellung.

Es gibt ganze Novellen darüber, Edgar Allan Poe und so, aber was würden Sie denn sagen,

kann das eine andere Ursache auch noch haben?

Sind die alle Scheindot gewesen?

Eine?

Eine, ja, Spontanbewegung, aber wie?

Also der Herr Kollege meint so etwas wie gewissermaßen Nachentladungen in Zellen oder so etwas,

gell?

Aber Antwort nein.

Gibt es noch eine plausible Erklärung, Möglichkeit?

Aha, das Rütteln.

Ja, wäre theoretisch auch eine Sache.

Die Vorstellung ist nicht besonders schön, aber sie ist trotzdem die Erklärung für

dieses Phänomen.

Es kommt mit dem Tod zu einer explosionsartigen Vermehrung von Clostridien und anderen gasbildenden

Bakterien.

Und die machen, dass sich der Körper verformt, dass das Abdomen aufgetrieben wird und dass

dabei unter Umständen Verlagerungen im Sarg entstehen.

Also so einfach ist das zu erklären, weiß jeder Gerichtsmediziner und jetzt wisst Sie

es auch.

So, also wir haben gesagt, Membranproteine haben eine ganze Reihe von verschiedenen,

bitte Herr Kollege.

Die Totenstarre.

Die Totenstarre und diese Gasentwicklungen und so, das hat zwei Zeitfenster.

Bitte gern.

So, erinnert es euch an dieses Schema?

Es ist gezeigt, dass transmembranale Proteine sehr unterschiedliche Funktionen haben.

Wir haben gesagt, es gibt Transporter.

Wodurch charakterisiert sich ein Transporter?

Er ist durchgehend offen.

Ist das so?

An beiden Seiten.

Ja, also er ist eine transmembranale Einrichtung.

Das ist richtig.

Aber ist er wirklich immer offen?

Nein, also nicht immer offen, denn das ist ja der Sinn der Sache, dass er nicht funktionsabhängig

das auf und zu geben kann.

Aber was charakterisiert den Transporter?

Die Frau Kollegin sagt, er funktioniert ohne ATP.

Ist das wahr?

Ja, da kommen immer so mit dem Begriff Transport Schwierigkeiten auf.

Ich darf es noch einmal wiederholen, denn das haben sicher andere auch so aufgefasst

wie Sie.

Schauen Sie, wir haben gesagt, es gibt für die Passage durch die Membran, wenn ein Molekül

durch Diffusion nicht durchgehen kann.

Also die Diffusion ermöglicht keinen suffizienten Durchgang eines Moleküls, dann brauche ich

entsprechende Passage-Konstruktionen.

Die einfachste ist der Kanal.

Wie charakterisiert sich ein Kanal?

Erstens, er hat keinen Motor.

Richtig.

Er funktioniert über einen Konzentrationsgradienten, das heißt, es ist ein passiver Transport,

was Sie richtig zusammengeführt haben.

Das heißt, wir haben keinen Antrieb, keinen ATP-Motor und somit ist also die Transportrichtung

abhängig von einem Konzentrationsgradienten.

Was noch?

Was ist ein Solut?

Ein Solut ist sozusagen das Molekül, das durch den Kanal durch muss.

Wie interagiert das denn mit dem Kanal?

Hat das eine sehr enge, innige Beziehung zu dieser Pore oder nicht?

Auch das ist richtig.

Solute sind spezifisch für bestimmte Anionen, Kationen.

Nicht nur Ladung zählt, sondern auch konkret, was für ein Ion.

Aber die Frage war, haben die, wenn sie durchgehen, diese Moleküle, irgendwie größere Berührungen

mit der Wand?

Frau Kollegin sagt, nein, hat man mit Recht.

Genau.

Also es ist entweder gar keine Interaktion zwischen Solut und Pore oder eine sehr geringfügige.

Warum ist das wichtig?

Ist das etwas Gutes mit Hinblick auf die Funktion?

Nachdem in der Biologie die Dinge meistens gut geregelt sind, wird es was Gutes sein?

So ist es.

Genau, das heißt, wenn die Interaktion zwischen Solute und Pore gering ist oder fehlt, dann

habe ich da keine Tempobehinderungen.

Das geht rasch durch.

Und abhängig davon, wie hoch die Konzentration ist, wie groß der Konzentrationsgradient

ist, je größer der ist, umso schneller geht das durch.

Schön, genau.

Also das wäre der Kanal.

Wie unterscheidet sich denn ein Transporter von einem Kanal?

Jetzt ganz allgemein.

Zusatzfrage, haben alle Transporter einen Motor?

Das sollte Ihnen jetzt zur richtigen Antwort helfen.

Antwort ja.

Transporter haben nicht alle einen Motor, sondern nur die Bergauftransporter.

Die anderen haben – ist gut, dass wir darüber reden, sehen Sie – die anderen haben einen

Motor und der Transport erfolgt passiv.

Wieder über Konzentrationsgradienten und wie wir dann noch sehen werden, auch über

elektrische Polaritäten, die wichtig sind in dem Zusammenhang.

Gut, also dann könnte man jetzt sagen, na gut, wo ist jetzt der Unterschied zwischen

einem Kanal und einem passiven Transporter?

Der Kanal ist auch nicht immer offen, aber er ist, wie gesagt, charakterisiert durch

den fehlenden oder ganz geringen Kontakt, Soluts, mit der Wand, mit der Bohre.

Hingegen der passive Transporter muss sich mehrfach verformen, um ein Solut passieren

zu lassen und damit ergibt sich ein Zeitdelay und deswegen ist der schnellste Transporter

noch immer, Passivtransporter, noch immer viel, viel, viel langsamer als ein Ionenkanal.

Gut, bitte das merken.

Das ist wichtig, dass da keine Verwirrungen entstehen und wenn es unklar geblieben ist,

dann sagen, ich erkläre es gerne noch einmal.

Die zweite Funktion, die transmembranale Proteine haben, sind Ankerfunktionen.

Was sind Ankerfunktionen?

Ja, also Ankerfunktionen brauchen wir, um die Traktions- oder Scherungsstabilität von

Zellen zu gewährleisten.

Das heißt also, wenn Sie sich das anschauen, wir haben im Inneren solche Greiferelemente,

die da irgendein fadenförmiges oder strangförmiges Molekül umfassen.

Das heißt, das sind im Inneren der Zelle bestehende Verankerungen und dann haben wir

sowas auch außen, gewissermaßen zwischen den Zellen.

Also die sind wie ein Postpaket verschnürt mit diesen Molekülen.

Dann haben wir Rezeptoren.

Das heißt, die Frau Kollegin sagt, hier ein Rezeptor würde an der äußeren Oberfläche

mit seinem Kupplungselement oder mit seiner Rezeptorvorrichtung interagieren und dann

entsteht im Inneren eine Reaktion, vermittelt durch diese äußere Verbindung.

Was würden Sie denn von diesem Rezeptor mit großer Wahrscheinlichkeit sagen können, wenn

Sie ihn so anschauen?

Ist das ein hydrophobes oder ein hydrophiles Etwas, das da eine Interaktion eingeht?

Der Ligand.

Richtige Antwort, hydrophil.

Denn hydrophobe oder lipophile Liganden können durch die Doppelmembran ja durch.

Das heißt, die brauchen an der äußeren Oberfläche keine Kupplungsstelle, sondern

gehen durch die Membran durch und binden drinnen mit irgendetwas.

Und letztlich die Enzyme.

Die Enzyme, haben wir gesagt, sind innen aktiv und werden nicht unbedingt von außen

angesteuert.

Grundkategorien von Proteinen, Alpha Helix, Beta Phos, die zwei gibt es.

Und merkt euch bitte, das, was wir über Transporter gesagt haben, die sich da mehrfach verformen,

indem sie ein Solut durchschleusen, das sind typischerweise Alpha Helices, die sich verschrauben

gegeneinander und während sie sich da verformen, passiert der Ligand von außen nach innen.

Beta Phos sind Stahl.

Da so eine kleine Übersicht über Konstruktionen von Proteinen.

Wie Sie sehen, nicht alle sind transmembranal, so wie diese, sondern es gibt, wie die Frau

schon richtig gesagt hat, solche, die nur die innere Oberfläche durchqueren oder die

äußere.

So, dann hatten wir dieses Phänomen hier besprochen.

Was ist denn der Suckus von diesem Schema?

Entschuldigen Sie, ich komme zu Ihnen.

Das ist eine Transkription der DNA.

Das heißt, die DNA ist despiralisiert, es wird eine Ribonukleinsäure-Komplementärsequenz

gebildet und die durchläuft das Ribosom her.

Im ersten Schritt entsteht was?

Der erste Schritt, hier irgendwie ganz gut charakterisiert, ist eine Kette von Aminosäuren.

So ein Streifen, ein Band.

Und dann geht das ganz komplizierte, dreidimensionale Konformitätsveränderungen ein.

Und jetzt die Frage, wie entsteht das?

Sehr gut.

Das heißt, ein wichtiger, das ist nicht der einzige, aber das ist ein wichtiger Mechanismus,

dadurch dass diese Kette da rauskommt, gerät sie sofort in Kontakt mit dem wässrigen Medium.

Das heißt, das Zytosol der Zelle ist ja ein wässriges Medium und also beginnen diese

Teile sofort, sich nach den Kriterien von Hydrophil und Hydrophob auszurichten.

Und daraus sollte im besten Fall eine dreidimensionale Raumform entstehen, die in Ordnung ist und

funktionsdüchtig.

Wir sehen das hier, die Polarisation dieser Aminosäureketten macht es, dass sich das

Ding formt und ordnet.

So wie hier.

Alles was hydrophob ist, grün, zeigt ins Innere des Moleküls die hydrophilen Elemente

nach draußen.

So, ist das ein sehr verlässlicher Vorgang?

Der Kollege ist im Zweifel und sagt, nein, eher nicht und hat recht.

Jetzt ist das natürlich ein Jammer, weil wenn man die ganze Zeit da fehlerhafte Synthesen

hat.

Genau, es gibt Reparaturmechanismen, die Zelle hat die Möglichkeit, solche irgendwie fehlerhaften

Faltungen zu korrigieren.

Das nennt man Kaparronwirkungen, Chaperons oder wie Sie immer wollen.

Und das heißt auf Deutsch, sowas wie Gesellschaftsdame, das heißt, es ist ein Begleitmolekül, ein

Begleiteiweißkörper, der die Formung dieses noch unvollständigen Moleküls begünstigt

oder korrigiert, dort wo es notwendig ist.

Ist das schon die ganze Sache?

Nein?

Sondern?

Es gibt noch mehr Unangenehmes, nicht?

Schön, also jetzt sagen wir mal, dieser Weißkörper ist völlig verhakt.

Der hat 100.000 Fehler, die Kaparronfunktion wird da nicht genügen.

Was machen wir dann?

Der Kollege sagt, er wird weggeschmissen, so könnte man es sagen.

Er wird demontiert und die Elementarbausteine, also die Aminosäuren, werden wieder verwendet.

Also die Biologie ist sehr ökonomisch, wie Sie sehen.

Und dann haben wir noch etwas, Worst Case.

Stichwort neurodegenerative Erkrankungen, aber nicht nur neurodegenerativ, sondern auch

in anderen Bereichen wichtig.

Was sind denn Aggregate?

Das wurde das letzte Mal schon richtig angesprochen.

Also, bitte merkt euch das, das ist wirklich wichtig.

Dann haben Sie den Schlüssel für das Verständnis degenerativer Prozesse im Organismus, in bestimmten

Geweben oder Organen.

Es ist so, dass hier ideal geformt, geht sofort in Arbeit, hier Kaparronfunktion, hier schreddern

gewissermaßen und wieder mit Elementarbausteinen wird neu aufgebaut.

Und dann gibt es diesen Vorgang, die Entstehung von Proteinaggregaten.

Richtig.

Aggregate, Proteinaggregate sind unabbaubar und das ist eben eine sehr unangenehme Sache,

denn wenn etwas entsteht, was dort dann nicht mehr gewissermaßen irgendeine Biodynamik

zeigt, wie reagiert der Organismus auf sowas?

Ja, also der Organismus stellt mit seinen Erkennungsmechanismen fest, da ist etwas,

was da nicht hergehört.

Und was macht er dann, der Organismus?

Ja, er versucht also einen Abbau und der geht wie?

Ja, aber wer sollte es denn machen?

Ja, zuständigkeitsmäßig.

Ja, also Lysosomen, sagt sie, das ist schon korrekt, Lysosomen sind zum Abbau von Molekülen

gedacht, Makrophagen.

Das heißt, so ein gewissermaßen fremd erscheinendes Molekül wird aufgrund seiner Antigenität,

das heißt, es hat Oberflächeneigenschaften, die als fremd erkannt werden.

Dann kommen die Makrophagen, fressen das, wir haben aber gesagt, das ist nicht abbaubar.

Das heißt, die verderben sich, wie im Märchen mit dem bösen Wolf den Magen, wenn er Steine

schluckt.

Dann kommt es zu einem Zerfall dieser Makrophagen, die Aggregate werden von neuen Makrophagen

phagocytiert und so entsteht ein Entzündungsvorgang, der aber nicht auf die Auseinandersetzung

mit einem Krankheitserreger, sondern eben mit einem solchen fremd erscheinenden Material

anläuft.

Und dieser Entzündungsvorgang perpetuiert das Krankheitsgeschehen und verstärkt es.

Deswegen wissen wir jetzt zunehmend, dass bei degenerativen Erkrankungen diese Art durch

Aggregate verursacht, der sekundäre Entzündungsmechanismus das Krankheitsgeschehen verschärft.

Und wir versuchen, diese Entzündungsvorgänge irgendwie abzufangen.

Klammer auf, gegenwärtig noch nicht mit besonders gutem Erfolg, leider.

Klammer zu.

So, und dann haben wir gesagt, nur damit da auch keine Missverständnisse entstehen, Aggregate

sind nicht nur per se funktionsbeeinträchtigend in dem Bereich, wo sie sich bilden, sondern

sie sind auch in der Lage, das Gegenteil zu tun, was Kaparone machen.

Kaparone fördern die reguläre Faltung eines Proteins und ein Aggregat vertirbt die bereits

reguläre Faltung und es entstehen aus regulär gefalteten Proteinen sekundäre Aggregate.

So vermehrt sich das und so entsteht Krankheit.

Bitte, das hier ist schon eine Konkretisierung.

Amyloid ist ein Aggregat, ein Proteinaggregat-Typ, der bei bestimmten Erkrankungen vorkommt,

Stichwort Morbus Alzheimer.

Also das ist jetzt schon hier konkret.

Man würde sagen, eigentlich stünde hier besser eine Aggregat-Akkumulation.

Das wäre der allgemeine Begriff und der wäre gut so.

So, damit sind wir mit Teil 1 fertig.

Wie geht es euch?

Tempo geht?

Gibt es noch Fragen zu dem?

Wieso das ansteckend ist?

Der Vorgang ist so.

Schauen Sie, ich habe Ihnen gesagt, die Kaparone lagern sich an ein fehlgefaltetes Protein

dran und gewissermaßen korrigieren falsche Faltungsschritte, wirken also da konstruktiv.

Das Aggregat kann mit gesunden Proteinen interagieren und macht das Gegenteil.

Führt also gewissermaßen die bereits erfolgte reguläre Konformation zurück und verfälscht

und verändert sie, deformiert sie.

Das ist der Vorgang.

So weit wir es bis jetzt verstehen, aber es ist ziemlich sicher so, denn man kann mit

Aggregaten, also mit Aggregatkonzentrationen in einem gesunden Gewebe die Aggregatbildung

auslösen.

Ja, Sie erinnern sich vielleicht, das war bei den Jakob-Kreuzfeld-Diskussionen immer die

Frage.

Das Aggregat kann von Mensch zu Mensch weitergegeben werden.

Will heißen, ist das ein Problem in der Pflege von solchen Patienten?

Kann das Pflegepersonal, können die Ärzte, Ärztinnen angesteckt werden, ja oder nein?

Antwort, unter normalen Umständen nicht.

Es ist nur so, dass bei hoher Konzentration von so Aggregaten eine Weitergabe, eine Transfektion

möglich ist.

Da gab es Fälle mit Korneatransplantation.

Da drinnen können die Aggregate doch eine hohe Konzentration erreichen und wenn sie

dann so eine Korneatransplantierung, dann kann der Empfänger krank werden.

Und im Tiermodell können sie von Menschen genommene Aggregate, Jakob-Kreuzfeld-Erkrankung,

da konzentrieren sie die Aggregate, das ziehen sie auf in eine Spritze und machen eine Implantation

von diesen Aggregatansammlungen ins Nervengewebe dieses Versuchstiers.

Und die können dann krank werden.

Die ganze Diskussion um die Weitergabe dieser Infektion erinnert es euch vielleicht nicht

mehr, aber das war eine dramatische Geschichte.

Da gab es ja auch den Rinderwahnsinn, das ist ja auch eine Brionenerkrankung, wo dann

immer die Angst und die Vorstellung geherrscht hat, dass das Rindfleisch dann ansteckend

ist.

Da gab es in England Notschlachtungen von Rindern, dass man gesagt hat, ganz England

brennt.

Also in dieser plakativen Art, die Dinge darzustellen.

Aber es waren damals die ganzen neuropathologischen Kongresse und Hygienekongresse und so voll

mit diesem Thema.

Da hat sich Gott sei Dank wieder etwas kalmiert.

Noch Fragen?

Gut, ich glaube, dann machen wir 10 Minuten Pause.

Bis 10.

Mir ist wichtig, dass ich, wie ich arbeite,