Organwachstum: Gen lockert Zell-Zusammenhalt

Von: ddp
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Washington. Bei der Entwicklung von Embryos vergrößern Lungen, Nieren oder Speicheldrüse ihre Oberfläche durch die Ausbildung von Knospen und Spalten. Wissenschaftler bezeichnen diesen Vorgang als Verästelung.

Bekannt ist, dass die Beulen entstehen, weil es den Zellen im Gewebe zu eng wird. Nun hat ein internationales Forscherteam mit bildgebenden Verfahren auch die Bildung der Spalten enträtselt.

Verantwortlich dafür ist ein Gen mit Namen Btbd7. Bei der Entwicklung der Speicheldrüse von Mäusen zeigte sich, dass Btbd7 die Produktion von Proteinen bremst, die für den Zusammenhalt von Zellen sorgen. „Lockert sich der Zellverband, so kann eine Spalte entstehen”, schreiben die Forscher. Über ihre Ergebnisse berichten die Biologen um Tomohiro Onodera von den National Institutes of Health in Bethesda im Fachmagazin „Science” (Bd. 329, S. 562).

Als Modell für die Untersuchung der Mechanismen, die hinter der Verästelung stehen, benutzten die Forscher die Speicheldrüse von Mäusen, deren Deckgewebe die typischen Knospen und Spalten besitzt. Gesucht wurde nun ein Gen, das in den Zellen der Spalten aktiv ist, aber nicht in den Knospen. Das bei der Genanalyse entdeckte gen Btbd7 wurde dann kurzzeitig ausgeschaltet. Resultat: Die Mäuseembryos entwickelten eine Speicheldrüse ohne Spalten. Nachdem das Gen wieder aktiviert wurde, startete auch die Spaltenbildung wieder. Bei diesem Prozess entstand zunächst immer mehr Fibronektin. Dieses Protein verhindert, dass sich Zellen aus dem Zellverband lösen. Nun kommt das Gen Btbd7 ins Spiel: Es erkennt die Anreicherung des Fibronektins und stoppt daraufhin die Produktion eines Moleküls, das für die stabilen Verbindungen zwischen den Zellen sorgt. Nachdem nun dieser Klebstoff namens E-Cadherin fehlt, lockert sich der Zellverband und kann seine Form verändern: Es bildet sich eine Spalte im Deckgewebe.

Eine direkte Anwendungsmöglichkeit leiten die Wissenschaftler aus ihrer Grundlagenforschung noch nicht ab. Doch Defekte des Gens Btbd7 könnten verantwortlich sein für eine Vielzahl von Krankheitsbildern bei Neugeborenen, was eine vertiefende Erforschung der Verästelung lohnend macht, schreiben die Wissenschaftler.
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