Unser Körper besteht aus etwa 37 Billionen Zellen. Jede einzelne davon ist von einer Hülle umgeben, die sie schützt und steuert, was hinein- und herauskommt. Diese Hülle, die Zellmembran, ist aus Fetten und Eiweißen aufgebaut. Doch wie genau die Fette darin organisiert sind, war bislang kaum zu erforschen. Forschende am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden haben jetzt eine Methode entwickelt, die das ändert.
Das Kernproblem war bisher simpel und doch schwer zu lösen. Fette, sogenannte Lipide, bewegen sich in der Zellmembran extrem schnell. Mit bisherigen Methoden ließ sich kaum feststellen, wo genau sie sich befinden. Das Dresdner Team um Gruppenleiter André Nadler und Mathilda Lennartz löste dieses Problem mit einem cleveren Trick. Sie nutzten winzige, leicht veränderte Fettmoleküle als eine Art GPS-Marker. Diese Marker werden in lebende Zellen eingebracht, dann mit Licht an Ort und Stelle fixiert und anschließend mit einem Leuchtstoff markiert. So lässt sich verfolgen, wo sich bestimmte Lipide befinden, ohne die Zelle dabei stark zu verändern oder zu stören. Für die Bildgebung kombinierten die Forschenden zwei Mikroskopie-Verfahren. Die Lichtmikroskopie zeigt, wo die markierten Fette sitzen. Die Elektronenmikroskopie liefert feinste Details der Membranstruktur. Die Verbindung beider Techniken nennt das Team "Lipid-CLEM".
Prozess direkt beobachten
Seit Jahren versuchen Forschende weltweit, besser zu verstehen, wie Fette in Zellmembranen organisiert sind. Das ist schwierig, weil sich diese Moleküle sehr schnell bewegen und mit vielen bisherigen Methoden nur ungenau sichtbar sind. Es gibt zwar bereits verschiedene Ansätze, etwa mit besonders hochauflösenden Mikroskopen oder speziellen Markierungen. Doch meist zeigen diese Verfahren nur einen Teil des Geschehens.
Die Dresdner Methode geht nun einen Schritt weiter: Sie macht sichtbar, wo sich bestimmte Fettmoleküle genau befinden und zwar dreidimensional und im Zusammenhang mit der feinen Struktur der Zellmembran. Neu ist also weniger die Idee, dass Fette sortiert werden, sondern dass man diesen Prozess jetzt direkt beobachten kann.
Originalpublikation:
H. Mathilda Lennartz, Suman Khan, Weihua Leng, Kristin Böhlig, Gunar Fabig, Yannick Kieswald, Falk Elsner, Nadav Scher, Michaela Wilsch-Bräuninger, Ori Avinoam, André Nadler: Visualizing sub-organellar lipid distribution using correlative light and electron microscopy. Nat Cell Biol (2026)
