Gelsolin

Definition

Gelsolin ist ein Aktin-bindendes Protein, das im Zytoplasma von Vertebraten vorkommt. Es bindet vor allem bei hohen Kalziumkonzentrationen in der Zelle an das +-Ende der Aktinfilamente und verhindert deren Verlängerung bzw. bewirkt deren Auflösung. Gelsolin kommt darüber hinaus auch in Mitochondrien und extrazellulär im Blutserum vor.

Bedeutung

Apoptoseinhibitor

Gelsolin wurde als antiapoptotisches Protein identifiziert. Kurz vor der Apoptose verlieren Mitochondrien ihr übliches Membranpotenzial, wodurch ihre Permeabilität steigt und Cytochrom C ausgeschüttet wird. Indem Gelsolin die Signalkaskade, die zu diesem Membrapotenzialsverlust führt unterbindet, kann es auch die Ausschüttung von Cyctochrom C und damit die Apoptoseienleitung verhindern. Während die antiapoptotische Wirkung bei humanem Gelsolin nachgewiesen werden konnte, war ein solcher Beweis bei Mäusen nicht möglich.

Zellbewegung

Gelsolin hat zudem eine regulatorische Funktion bei der Ausbildung von Podosomen. Es ist für das Remodelling des Aktinzytoskeletts bei der Zellbewegung (z.B. von Osteoklasten) verantwortlich. Bei verminderter Gelsolinexpression zeigte sich eine trägere Zellbewegung. In Tierversuchen konnte aber keine bedeutende Entwicklungseinschränkung bei verminderter Expression nachgewiesen werden. Es zeigten sich lediglich Unterschiede im Knochenaufbau, die mit der Zeit sogar zu einer größeren Knochendicke und -stabilität führten.

Myokardinfarkt

Nach Myokardinfarkt konnte eine vermehrte Gelsolinexpression nachgewiesen werden. Im Tierversuch konnte gezeigt werden, dass eine erhöhte Expression mit dem vermehrten Auftreten von Herzinsuffizienz, erhöhter Mortalität, schlechter Pumpfunktion und interstitieller Fibrose nach Herzinfarkt einhergeht. Als eine mögliche Ursache dafür konnte eine mit erhöhter Gelsolinexpression einhergehende DNAse-Aktivität ausgemacht werden.

Malignome

Bei verschiedenen Tumorerkrankungen ist die Gelsolinexpression der malignen Zellen verändert. Eine veränderte Expression konnte bei Malignomen in Harnblase, Lunge, Mamma, Magen, Pankreas , Cervix uteri und bösartigen Tumoren der Mundhöhle bewiesen werden. Während die meisten Malignome eine reduzierte Expression vorwiesen, war die Gelsolinexpression bei Malignomen der Cervix uteri eher gesteigert. Insgesamt ist eine erhöhte Expression dieses Proteins ein Indikator für erhöhte Proliferation, Invasivität und Metastasenbildung. Ursächlich für diesen Zusammenhang ist vermutlich die zellmigrationsfördernde Eigenschaft von Gelsolin. Zudem gibt es Hinweise auf einen Zusammenhang mit der Beweglichkeit der Zellen bei malignen Melanomen und Kolonkarzinomen.