Home | Kontakt | Sitemap | Login | EN | Diese Seite drucken | | PDA-optimierte Ansicht

Mathematisch-naturwissenschaftliche Fakultät

Studium
Forschung
Öffentlichkeit
Über uns
Services
Schulangebote
Science Alumni
Intranet 

News-Detailansicht

11.01.2010 13:42

Kontrollmechanismus für Gefässgrössen bei Fruchtfliegen entdeckt

Röhren aus Epithelzellen sind die zugrunde liegende Organisationseinheit vieler Organe. Wie aber kontrollieren die einzelnen Zellen während ihrer Entwicklung, ob die Röhren die richtige Grösse und Form haben? Forscher der Universität Zürich fanden am Modell der Fruchtfliege heraus, dass jede Zelle autonom ein definiertes Programm durchläuft, das Wachstum und Formveränderung der Zelle steuert. Die neuen Erkenntnisse bilden einen wichtigen Fortschritt auch im Hinblick auf ein besseres molekulares und zelluläres Verständnis von Krankheiten wie z.B. der polyzystischen Nierenerkrankung.


Lunge, Niere, Blutgefässe – diesen lebenswichtigen Organen ist eines gemeinsam: Sie alle sind aus epithelialen Röhren aufgebaut. Die richtige Grösse und Form dieser Röhren ist die Voraussetzung, damit die Organe korrekt funktionieren können. Um Röhren von gleichmässiger Grösse und Form zu bilden, muss das Verhalten der einzelnen Zelle im Zellverband koordiniert werden. Treten bei der Entwicklung von epithelialen Röhren Fehler auf, kommt es zu gravierendsten Störungen. Zu den diversen Krankheiten, die auf Defekten der Grössenkontrollmechanismen bei epithelialen Röhren beruhen, gehört auch die polyzystische Nierenkrankung. Sie ist eine der häufigsten schwerwiegenden Erbkrankheiten beim Menschen. Im Endstadium der Krankheit versagt die Niere ihre Dienste – die Transplantation einer passenden Spenderniere bildet die einzige Hoffnung für die Patienten.

Bevor wirkungsvolle, kausale Therapien für diese und ähnliche Krankheiten entwickelt werden können, müssen zuerst die zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen für die Grössenkontrolle der Gefässe verstanden werden. Diese sind jedoch weitgehend unbekannt. Da sich bei Säugetieren der Embryo im Mutterleib entwickelt, ist die Organentstehung nur schwierig zu beobachten und experimentell zu manipulieren. Doch in vielen wichtigen Eigenschaften sind sich die Epithelzellen aller Tiere und auch des Menschen ähnlich. Eine Forschungsgruppe an der Universität Zürich untersuchte deshalb die Entwicklung des für den Gasaustausch verantwortlichen Tracheensystems der Fruchtfliege Drosophila. Das vergleichsweise einfache und der genetischen Analyse gut zugängliche Tracheensystem dient als Modell für die Entwicklung von verzweigten epithelialen Röhren, aus denen auch die weitaus komplexeren Organe von Wirbeltieren wie z.B. die Lunge aufgebaut sind. Stefan Luschnig und sein Team fanden nun erste konkrete Hinweise auf die gesuchten Grössenkontrollmechanismen von Epithelzellen. Sie stellten fest, dass jede Zelle autonom ein definiertes genetisches Programm durchläuft, welches das Wachstum der Membran und die Formveränderung steuert. Jede einzelne Zelle trägt folglich autonom zur Einstellung der Gefässgrösse bei. Die wichtige Frage, wie sich die einzelnen Zellen im Zellverband untereinander abstimmen, kann jetzt erforscht werden.


Literatur:
Dominique Förster, Kristina Armbruster and Stefan Luschnig: Sec24-dependent secretion drives cell-autonomous expansion of tracheal tubes in Drosophila, Current Biology (2010), DOI 10.1016/j.cub.2009.11.062


Kontakt:
Dr. Stefan Luschnig, Institute of Molecular Life Sciences IMLS, Universität Zürich,
Tel. 044 635 48 58, E-Mail stefan.luschnig (at) imls.uzh.ch


Die Mathematisch-naturwissenschaftliche Fakultät (MNF) ist eine der sieben Fakultäten der Universität Zürich (UZH). Mit ihren rund 120 Professorinnen und Professoren an 13 Instituten lehrt und forscht die MNF auf höchstem internationalen Niveau. In den Bereichen Life Sciences und Umweltwissenschaften zählt die MNF der UZH gemäss Shanghai-Ranking zu den europäischen Top-Adressen (Rang 5).

 


MNF auf Social Media