24 | TITEL zm113 Nr. 15-16, 16.08.2023, (1342) SO SIND DIE BILDER ENTSTANDEN Abb. 1: Arbeitsplatz mit Binokularmikroskop für die Probenpräparation, Reinigungs- und Fixierflüssigkeiten, Ethanol in steigender Konzentration zum Austrocknen und elektrisch leitenden Adhäsiven zur Herstellung des REM-Präparats Abb. 3: Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop FEI Quanta 250 mit Niedervakuum, verschiedenen Elektronendetektoren und einem Arbeitsbereich von 500 V bis 30 kV. Abb. 2: (a) Labor mit Sputter-Coater für die Gold-/Palladiumbeschichtung der Proben, Trockner für die überkritische Trocknung mit flüssigem Kohlendioxid, um biologische Proben ohne Kontraktion zu trocknen, Inkubator zum Kultivieren von Fe-Mikroben und einem Autoklav für die Desinfektion; (b) Detail des SputterCoaters mit violett glühendem Gold-Argon-Plasma. Kriterien vorgestellt werden. Diese Zelltypen sind das Ergebnis eines Differenzierungsvorgangs, der auf der spezifischen Aktivierung einiger weniger der circa 40.000 codierenden und nicht codierenden menschlichen Gene während der Zellentwicklung basiert. Es ist noch ein weiter Weg, bis wir alle diese Gene und ihre Wechselwirkungen verstehen, die sich im Lauf der Evolution über Millionen von Jahren entwickelt haben. Die hohe Komplexität erklärt sich schon allein durch ihre riesige Anzahl. Möglicherweise werden uns neue Technologien wie die Künstliche Intelligenz in Verbindung mit Hochleistungsrechnern dabei helfen können. Mikrobiologie verstehen heißt Denken in Gleichgewichten Eine zweite Quelle der Komplexität stellt die Vielzahl von Interaktionen zwischen Zellen und ihren Regelkreisen dar. Laut Isaac Newton erzeugt jede Aktion eine gleich große und umgekehrt gerichtete Gegenaktion. Dies gilt nicht nur in der mechanischen Physik, sondern auch für den Zellstoffwechsel und die Zellsteuerung. Denken auf zellulärer Ebene bedeutet Denken in Gleichgewichten. Zum Beispiel wird der Knochenverlust bei einer Parodontitis nicht von Osteoklasten an sich verursacht. Er ist vielmehr Folge einer allmählichen Verschiebung des physiologischen Gleichgewichts im Rahmen des Knochenumbaus in Richtung Knochenresorption. Viele ineinandergreifende Regelkreise steuern den Knochenumbau, einige davon fördern die Knochenbildung, andere die Knochenresorption. Ein antiinflammatorisches Milieu kommt Osteoblasten zugute, ein proinflammatorisches Osteoklasten. Zudem löst die Aktivierung eines Zelloberflächenrezeptors ein zweites Botenstoffsystem im Inneren der Zellen aus, das Signale verstärken oder dämpfen kann und unter dem Einfluss zahlreicher anderer intrazellulärer Regelkreise steht. Selbst die Gene des Zellkerns interagieren auf der nächsthöheren Ebene. Es liegt auf der Hand, dass in einem komplexen Organismus die unkontrollierte Aktivität eines Zelltyps zu einer ernsthaften Bedrohung werden kann, a b Abbildungen: Quintessenz Verlag / eye of science
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