Schnelle zelluläre Reaktion und Anpassung an Schwerelosigkeit: Rapid cellular response and adaptation to weightlessness

Zellulare Prozesse werden durch Anderungen der Gravitationskraft in vielfaltiger Weise beeinflusst. In unseren Studien konnten wir in verschiedenen zellularen Systemen und in verschiedenen Forschungsplattformen (2D Klinostat, Parabelfluge, suborbitale Forschungsraketen, Internationale Raumstation) nachweisen, dass Reaktionen und Anpassungsprozesse bereits innerhalb von Sekunden bis Minuten nach Beginn der veranderten Schwerkraft auftreten. Diese schnellen Prozesse fanden sich in der Genexpression, der Zellzykluskontrolle, der Signaltransduktion, der Zytoskelettorganisation und des oxidativen Burst. Es stellt sich die Frage nach der Ursache der Transduktion einer unspezifischen Kraft in eine hochspezifische zellulare Antwort, die in der Spezifitat der zellularen Eigenschaften begrundet liegen kann. Es ist denkbar, dass die Gravitationskraft der Erde die Chromatinarchitektur und deren Zuganglichkeit stabilisiert und eine homoostatische Bedingung fur die Genexpression darstellt. Die Untersuchung mechanobiologischer Mechanismen der Genexpression in Schwerelosigkeit kann die Aufdeckung fundamentaler Prinzipien ermoglichen, wie mechanische Krafte die Zellfunktion regulieren.