TUNEL-Methode

Mit dieser Methode kann man im Labor darstellen, ob, und wenn ja, wie viele Zellen zu Grunde gehen. Die TUNEL-Methode ist ein extrem empfindliches Verfahren, um apoptotische Zellen (Apoptose = programmierter Zelltod, s. ElektrosmogReport 9/2006) in einem Gewebe zu finden. Sogar einzelne Zellen im Anfangsstadium der Apoptose sind nachweisbar. Wesentliche Vorteile dieser TUNEL-Methode ist, dass sie im Lichtmikroskop untersucht und dass sie mit vielen anderen Nachweisverfahren gekoppelt werden kann, z. B. mit Immunreaktionen oder Methoden zu elektronenmikroskopischen Untersuchungen. Es gibt eine direkte und eine indirekte Methode.

Wenn Zellen eines programmierten Zelltods (Apoptose) sterben, entstehen im Zellkern charakteristische Bruchstücke der DNA, weil diese durch Enzyme (Endonukleasen) zersetzt wird. An den Enden der Bruchstücke kann mit TUNEL z. B. ein Fluoreszenz-Farbstoff angehängt werden, so dass direkt im Mikroskop durch das Aufleuchten des Farbstoffs ermittelt werden kann, wie viele Bruchstücke entstanden sind. Es werden Einzelstrangbrüche nachgewiesen, die durch spezifische so genannte Endonukleasen entstehen. Endonukleasen spalten Nukleinsäuren (DNA, RNA) im Inneren des Moleküls, im Gegensatz zu Exonukleasen, die an den Enden Schritt für Schritt einzelne Molekül-Bausteine abspalten. Das Anhängen des Fluoreszenz-Farbstoffs wird von dem Enzym Terminale Desoxynucleotidyl-Transferase (TdT) an das Ende des Bruchstücks ausgeführt. Genauso kann ein anderer Farbstoff mit einem anderen Verfahren angehängt werden, wobei der Nachweis dann indirekt erfolgt. Die direkte Methode hat den Vorteil, dass sie schneller geht, der indirekte Nachweis ist sensitiver. Apoptose ist nicht immer ein Hinweis auf krankhafte Prozesse, der programmierte Zelltod wird auch auf natürliche und nützliche Weise eingeleitet, wenn bestimmte Zellen in Organismus nicht mehr gebraucht werden. Mit der TUNEL-Methode kann man die Apoptose von der Nekrose abgrenzen. Bei der Nekrose gehen die Zellen nicht „nach Plan“ zugrunde, sondern sie werden durch Verletzungen oder Infektionen zerstört und vom Abwehrsystem beseitigt. Allerdings gibt es geringe Ungenauigkeiten, die u. U. eine genaue Abgrenzung erschweren.