Blutgefäße: Bauplan für die Verknüpfung

11. Juni 2013
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Die Verbindung von Blutgefäßen während der Entwicklung des Blutgefäßsystems folgt einem einheitlichen Prozess. Forscher wiesen nach, dass die Blutgefäßzellen dabei verschiedene Phasen durchlaufen, in denen es auch zur Durchtrennung und Transformation der Zellen kommt.

Bei der Bildung neuer Blutgefäße kontaktieren sich die vordersten Zellen zweier Gefäße, die sogenannten Tipzellen. Dies sind Zellen, deren Aufgabe es ist, mit einer anderen Tipzelle in Kontakt zu treten, sich mit dieser zu verbinden und so eine gemeinsame Röhre für den Blutfluss auszubilden. Wie dieser Prozess genau funktioniert, das hat eine Forschungsgruppe um Prof. Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel nun genauer am lebenden Organismus, dem Zebrafisch, untersucht.

Erst Fusion, dann Durchtrennung

Die Wissenschaftler zeigten, dass der Bildung neuer Blutgefäße ein einheitlicher Architekturplan zugrunde liegt. Nach diesem Plan verbinden sich alle Formen von Blutgefäßen, die bei fortlaufender Blutzirkulation entstehen. Im Verlauf dieses Bildungsprozesses splitten sich die Tipzellen beider Blutgefäße, nachdem sie sich miteinander verbunden haben.

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Blutgefäße (grün) und Zellkerne (rot) im Kopf eines lebendigen Zebrafisches. © Foto: Universität Basel

Transformation macht Fusionsstelle unsichtbar

Darüber hinaus beobachtete das Forscherteam, dass sich die Zellen anschließend transformieren und so aus den beiden Tipzellen jeweils eine normale Blutgefäßzelle entsteht. Diese Zellen lassen sich anschließend nicht mehr von den anderen Zellen des Blutgefäßes unterscheiden. „Praktisch ist es nicht möglich, im Anschluss an den Fusionsprozess die Fusionsstelle zu identifizieren“, so Affolter. „Die ehemaligen Tipzellen können ab sofort alle Funktionen einer Blutgefäßzelle erfüllen und sind multifunktional einsetzbar.“ Auch konnte die Forschungsgruppe zeigen, dass das Molekül VE-cadherin dem Blutgefäß signalisiert, dass ein Kontakt zwischen zwei Tipzellen erfolgt und die Kontaktphase damit abgeschlossen ist.

Der Zebrafisch stellt für solche Untersuchungen ein geeignetes Modell dar. Er ist fast durchsichtig, was eine genaue Beobachtung der Blutgefäßbildung im Inneren des lebendigen Tieres ermöglicht. Es ist das erste Mal, dass ein solcher Zellsplittingprozess und die Transformation der Blutgefäßzellen bei der Bildung neuer Blutgefäße im geschlossenen Blutgefäsßystem nachgewiesen werden konnte. Wie sich die Tipzellen der Blutgefäße erkennen, welche weiteren Moleküle den Verknüpfungsprozess steuern und wie der Anschluss von Tumoren im Organismus an den bestehenden Blutkreislauf erfolgt, möchte die Forschungsgruppe von Markus Affolter nun genauer im lebendigen Zebrafisch untersuchen.

Originalpublikation:

In Vivo Analysis Reveals A Highly Stereotypic Morphogenetic Pathway of Vascular Anastomosis
Markus Affolter et al.; Developmental Cell, doi: 10.1016/j.devcel.2013.05.010; 2013

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1 Kommentar:

Dr. anette goubeaud
Dr. anette goubeaud

und in welche Richtung erfolgt der Blutfluß?

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