Ochs / Instituts für Funktionelle und Angewandte Anatomie / MHH

Forschungsbericht 2013

Das Titelbild des Forschungsberichtes 2013 zeigt eine dreidimensionale Rekonstruktion auf Grundlage eines elektronentomographischen Datensatzes zur Darstellung eines Ausschnitts aus dem Inneren einer Typ-II-Alveolarepithelzelle der Lunge.

Die innere Oberfläche der Lunge ist über 100 m2 groß und auf etwa 500 Millionen Lungenbläschen (Alveolen) verteilt. Die Typ-II-Zellen gelten als "Verteidiger" der Alveolen, da sie den Zellnachschub generieren und eine oberflächenaktive Substanz (surface active agent = Surfactant) produzieren und an die Alveolaroberfläche abgeben.

Surfactant hat biophysikalische und immunmodulatorische Eigenschaften, die dafür sorgen, dass die Alveolen offen, trocken und sauber gehalten werden. Im Inneren der Typ-II-Alveolarepithelzellen wird Surfactant in spezifischen Sekretvesikeln gespeichert, die man als Lamellenkörper bezeichnet. Gezeigt ist hier die Verbindung eines Lamellenkörpers mit einem Autophagosom, in dem zelleigenes Material abgebaut wird. Der Nachweis einer solchen Verbindung hilft, die zellulären Vorgänge bei der Entstehung von Lungenfibrosen aufzuklären. Sie ist nur wenige Nanometer breit und kann in dieser Form nur durch Elektronentomographie dargestellt werden. Dabei wird das Präparat im Elektronenstrahl gekippt und so eine Serie von Projektionsaufnahmen erstellt, die eine dreidimensionale Rekonstruktion und eine Segmentierung relevanter Strukturen ermöglicht.

Das so entstandene Modell kann dann gedreht und aus jeder beliebigen Blickrichtung betrachtet werden.


Die Aufnahme wurde von Herrn Prof. Dr. Matthias Ochs, Direktor des Instituts für Funktionelle und Angewandte Anatomie und Co-Leiter der Zentralen Forschungseinrichtung Elektronenmikroskopie, zur Verfügung gestellt.