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Honigbienen können das Geheimnis der Stammzelljugend halten

Gelée Royale ist eine gelatineartige Substanz, die Honigbienen produzieren, um ihre Jungen zu ernähren. Diese faszinierende Nahrung hat auch die mysteriöse Kraft, einige Honigbienenlarven zu neuen Bienenköniginnen zu entwickeln. Einige Leute glauben, dass Gelée Royale den Jungbrunnen aufschließen kann. Gibt es etwas Wahres daran?


Neue Forschungen enthüllen einige der 'magischen' Eigenschaften von Gelée Royale.

In der komplexen Hierarchie des Bienenstocks ist die Bienenkönigin die heilige Matriarchin, die die Kolonie am Leben und organisiert hält.

Die Bienenkönigin legt die Eier, aus denen die Larven schlüpfen werden. Diese Larven werden später entweder zu den neuen Arbeitern, dh den weiblichen Bienen, die alle Arbeiten rund um den Bienenstock erledigen, oder den Drohnen, den männlichen Bienen, deren Aufgabe es ist, sich mit der Königin zu paaren.

Wenn eine Biene stirbt, muss die Kolonie dafür sorgen, dass eine neue ihren Platz einnimmt.

Für die Herstellung einer neuen Bienenkönigin wählen die Arbeiterbienen die am besten geeigneten Larven aus und füttern sie mit Gelée Royale. Auf diese Weise kann sich eine von ihnen zu einer gesunden, starken und äußerst fruchtbaren erwachsenen Frau entwickeln, die dann zur neuen Bienenkönigin wird.

Gelée Royale besteht aus Wasser, Proteinen und Zuckern. Wie genau es jedoch ist, dass einige Larven eher zu Königinnen als zu Arbeiterinnen werden, ist unklar.

Aufgrund ihrer scheinbar "magischen" Eigenschaften bejubeln viele Menschen diese Substanz jedoch als eine wundersame Zutat, die die Gesundheit verbessern und die Jugend erhalten helfen kann.

In einer neuen Studie der School of Medicine der Stanford University in Kalifornien hat ein Forscherteam beschlossen zu untersuchen, wie und warum Gelée Royale von Nutzen sein könnte. Sie haben ihre Auswirkung auf eines der vielversprechendsten Ziele der klinischen Forschung untersucht, nämlich Säuger-Stammzellen. Diese undifferenzierten Zellen können sich in beliebige spezialisierte Zellen verwandeln, die jede Funktion erfüllen.

"In der Folklore ist Gelée Royale eine Art Supermedizin, vor allem in Asien und Europa, aber die DNA-Sequenz von Royalactin, der aktiven Komponente in der Gelee, ist einzigartig für Honigbienen. Nun haben wir ein strukturell ähnliches Säugetier identifiziert Protein, das die Pluripotenz von Stammzellen aufrechterhalten kann ", erklärt der leitende Autor Dr. Kevin Wang.

In der Zeitschrift berichten die Forscher von ihren aktuellen Erkenntnissen Nature Communications.

Die "magische" Zutat von Gelée Royale

"Ich war schon immer an der Kontrolle der Zellgröße interessiert, und die Honigbiene ist ein fantastisches Modell, um dies zu untersuchen", sagt Dr. Wang. "Diese Larven fangen am Tag Null alle gleich an, enden jedoch mit dramatischen und dauerhaften Größenunterschieden. Wie kommt das?"

In dieser Studie untersuchten Dr. Wang und sein Team ein Protein namens Royalactin, das in Gelée Royale enthalten ist. Sie glaubten, dass dieses Protein in hohem Maße dafür verantwortlich ist, das beeindruckende Zellwachstum in den Larven zu stimulieren, die die Arbeiterbienen auswählen, um Bienenköniginnen zu werden.

Um ihre Auswirkungen zu untersuchen, beschlossen die Forscher, Royalactin auf embryonale Stammzellen oder undifferenzierte Zellen anzuwenden, die sie von Mäusen gesammelt hatten.

"Damit Gelée Royale die Entwicklung der Königin beeinflussen kann, muss es an frühen Vorläuferzellen in den Bienenlarven arbeiten", stellt Dr. Wang fest. "Wir haben uns also entschieden zu sehen, welche Auswirkungen dies auf embryonale Stammzellen hat, wenn überhaupt?", Fügt er hinzu.

Embryonale Stammzellen sind der perfekte Kandidat in der klinischen Forschung, da sie das Potenzial haben, sich in jede spezialisierte Zelle zu verwandeln, die jede Rolle spielt. Dieses Potenzial wird als "Pluripotenz" bezeichnet.

Wenn alternde, geschädigte spezialisierte Zellen durch frische, aus Stammzellen gewachsene Zellen ersetzt werden, besteht theoretisch die Möglichkeit, eine Reihe von Krankheiten zu bekämpfen. Daher ist es für die Forscher wichtig, Zugang zu gesunden, "jugendlichen" Stammzellen zu haben, die sie in ihrer undifferenzierten Form im Labor aufbewahren können, bis sie verwendet werden müssen.

Ein Protein namens 'Regina'

Dr. Wang erklärt jedoch, dass sich Stammzellen unter Laborbedingungen bald differenzieren und unbrauchbar werden. Um ihre Pluripotenz intakt zu halten, mussten Forscher komplexe Inhibitoren entwickeln.

Bei der Zugabe von Royalactin zu embryonalen Stammzellen stellten die Ermittler fest, dass sie ihre Pluripotenz länger aufrecht hielten - insbesondere für 20 Generationen -, ohne dass die üblichen Inhibitoren verabreicht werden mussten.

"Dies war unerwartet. Normalerweise werden diese embryonalen Stammzellen in Gegenwart eines Inhibitors, Leukämie-Inhibitor-Faktor, gezüchtet, der sie daran hindert, sich in Kultur unangemessen zu differenzieren. "Dr. Wang bemerkt.

Dennoch haben die Forscher diese Reaktion nicht verstanden. Sie waren der Meinung, dass die Säugetierstammzellen nicht so gut auf Royalactin hätten reagieren sollen, da Säugetiere dieses Protein nicht produzieren.

Sie fragten sich dann, ob sie ein von Säugetieren hergestelltes Protein finden könnten, das eher der Form von Royalactin als seiner Sequenz entspricht und das auch dazu dienen kann, die "Stammheit" der Zelle aufrechtzuerhalten.

Sicher genug, sie identifizierten ein Säugetierprotein namens NHLRC3, das, so glaubte es, eine Struktur ähnlich der von Royalactin haben könnte und einen ähnlichen Zweck erfüllen könnte. NHLRC3, erklärt Dr. Wang, kommt in allen frühen Tierembryonen vor, einschließlich der von Menschen.

Als die Forscher dieses Protein auf embryonale Mausstammzellen applizierten, stellten sie fest, dass es wie Royalactin zur Aufrechterhaltung ihrer Pluripotenz beitrug. Aus diesem Grund hat das Team beschlossen, dieses Protein in "Regina" umzubenennen, was auf Lateinisch "Königin" bedeutet.

"Es ist faszinierend. Unsere Experimente implizieren, dass Regina ein wichtiges Molekül ist, das die Pluripotenz und die Produktion von Vorläuferzellen steuert, aus denen die Gewebe des Embryos entstehen. Wir haben etwas Mythisches mit etwas Realem verbunden."

Dr. Kevin Wang

In Zukunft wollen die Forscher herausfinden, ob Regina Wundheilung und Zellregeneration ankurbeln kann. Sie möchten auch nach Möglichkeiten suchen, Stammzellen im Labor "jugendlich" zu halten.

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