Locker macht groß
Gen löst für das Wachstum innerer Organe den Zusammenhalt von Zellen
Bei der Entwicklung von Embryos vergrößern Lungen, Nieren oder Speicheldrüse ihre Oberfläche durch die Ausbildung von Knospen und Spalten. 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.
ANZEIGE
Die von Wachstumsfaktoren angeregte verstärkte Zellteilung führt bei inneren Organen zur Ausbildung von Knospen: Es entsteht schlicht ein Platzproblem. In der Folge weichen die Zellen nach außen aus und bilden eine Art Beule. Welche Mechanismen hingegen die Entstehung der Spalten dazwischen steuern, war bislang unbekannt. Nun sind die Biologen um Tomohiro Onodera von den National Institutes of Health in Bethesda den Prozessen auf die Spur gekommen. Hauptverantwortlich ist das Gen Btbd7, das Verbindungen zwischen den Zellen lockern kann.
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.
Tomohiro Onodera (National Institutes of Health, Bethesda) et al.: Science, Bd. 329, S. 562
ddp/wissenschaft.de – David Köndgen
