Zellfusion
Synonym: Zellverschmelzung
Definition
Als Zellfusion wird der Prozess bezeichnet, bei dem zwei oder mehr Zellen durch Verschmelzung ihrer Plasmamembranen zu einer Zelle werden.
Physiologische Zellfusion
Beim Menschen wird allgemein zwischen der sexuellen und nicht-sexuellen Zellfusion unterschieden. Bei der sexuellen Form verschmilzen Gameten (Eizelle und Spermium) im Rahmen der Befruchtung miteinander.
Bei der nicht-sexuellen Form findet in der Regel eine homotypische Fusion gleichartiger, somatischer Zellen statt:
- Myoblasten sind die Vorläuferzellen im Embryo, die sich im Laufe der Entwicklung zu Muskelfasern umwandeln. Dafür fusionieren mehrere Myoblasten zu Myotuben, die sich weiter zu Muskelfasern differenzieren.
- Aktivierte Makrophagen können zu mehrkernigem Riesenzellen verschmelzen. Zu diesen spezialisierten Makrophagen gehören z.B. Langhans-Riesenzellen oder Osteoklasten.
- In der Schwangerschaft fusionieren Trophoblasten zum Synzytiotrophoblast, der eine Zellschicht in der Plazenta ausbildet.
Mechanismus
Der molekulare Mechanismus der Zellfusion ist bisher - besonders im Menschen - kaum verstanden. Basierend auf Ergebnissen aus Modellorganismen wie Maus oder Caenorhabditis elegans geht man davon aus, dass sogenannte fusogene Proteine auf der Zelloberfläche den Kontakt und die Fusion vermitteln. Dieser Prozess muss streng kontrolliert sein, um eine ungewollte Fusion von Zellen zu verhindern.
Pathologie
Eine ungewollte Fusion zwischen Zellen kann die genetische Stabilität des Genoms beeinflussen, wenn ebenfalls eine Kernfusion stattfindet. Die Folge ist eine Aneuploidie. Vermutet wird, dass sich sogenannte Tumorstammzellen unter anderem durch Fusion von Stammzellen mit normalen Zellen entwickeln und so Krebszellen mit entsprechenden Eigenschaften entstehen. [1]