Longevity & AgingPhysischer Druck tötet Zellen durch Ferroptose, ausgelöst durch mitochondrialen Kollaps
Wenn Zellen in enge Räume gepresst werden, verformt sich der Zellkern und löst eine Kaskade aus, die in der Ferroptose endet – einer regulierten, eisenabhängigen Form des Zelltods. Wissenschaftler verwendeten mikrogefertigte PDMS-Säulen und Mikrokugel-Abstandshalter, um HeLa- und HT1080-Zellen auf eine Höhe von 3 µm einzuengen, und beobachteten, dass die Einengung selbst – nicht Hypoxie oder Nährstoffentzug – den Zelltod verursachte. Der Zellkern fungierte dabei als Mechanosensor und aktivierte eine Drp1-gesteuerte mitochondriale Fragmentierung, eine Akkumulation mitochondrialer ROS sowie die Translokation von cPLA2 zu den Mitochondrien. cPLA2 produzierte Arachidonsäure, die in Kombination mit mitochondrialen ROS die Lipidperoxidation und damit die Ferroptose antrieb. Ferroptose-Inhibitoren (Ferrostatin-1, Liproxstatin-1, DFOM) retteten die Zellen in signifikantem Maße. Gewebeproben von Osteoarthritis-Patienten zeigten übereinstimmende Signaturen – mitochondriale cPLA2-Lokalisierung und erhöhte ROS-Spiegel –, was mechanische Überlastung bei dieser Erkrankung mit diesem Zelltodweg in Verbindung bringt.
