Prmt5: Der Schlüssel zur Muskelzellregeneration?

5. Juni 2015
Teilen

Prmt5 reguliert die Satellitenzellaktivität, die für die Muskelzellregeneration von zentraler Bedeutung ist. Weitere Studien mit entsprechenden Knock-out-Mäusen sollen zeigen, welche Rolle das Protein für die Entstehung verschiedener Muskel- und Tumorerkrankungen spielt.

Bei einer Schädigung des Muskels beginnen zwischen einzelnen Muskelfasern angesiedelte Muskelstammzellen, die auch als Satellitenzellen bezeichnet werden, sich in kürzester Zeit zu teilen und die geschädigten Muskelzellen zu ersetzen. Im Normalfall sind sie weitestgehend inaktiv. Dies ändert sich allerdings im Falle einer Muskelverletzung schlagartig. Innerhalb kürzester Zeit vermehren sich die Satellitenzellen und heilen die Verletzung, indem sie geschädigte Muskelfasern ersetzen.

Satellitenzellen: Zwischen Regeneration und Tumorrisiko

Der Wechsel zwischen dem inaktiven Zustand der Satellitenzellen und ihrer gesteigerten Aktivität im Falle einer Muskelverletzung muss optimal ausbalanciert sein. Vermehren sich Satellitenzellen im gesunden Muskel unkontrolliert, erhöht dies die Tumorgefahr. Umgekehrt ist die Muskelregeneration gestört, wenn die Satellitenzellen im Verletzungsfall nicht schnell genug aktiviert werden. Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Thomas Braun vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim haben nun ein für die Regulation der Aktivität von Satellitenzellen entscheidendes Gen identifiziert.

In isolierten, aus der Maus stammenden Muskelstammzellen identifizierten die Forscher 120 Gene, die für die Funktion dieser Zellen wichtig sind. Im nächsten Schritt schalteten sie eines dieser Gene, Prmt5, in den Satellitenzellen erwachsener Mäuse ab. „Bei gesunden Mäusen hatte das Ausschalten von Prmt5 in den Satellitenzellen keinen Effekt auf die Muskulatur. Das war aber völlig anders, wenn die Mäuse eine Muskelverletzung hatten“, sagt Ting Zhang, Erstautorin der Studie. In diesem Fall waren keine Anzeichen einer Regeneration zu erkennen, während bei Kontrollmäusen mit aktivem Prmt5-Gen die Muskulatur normal heilte. „Statt neuem Muskelgewebe zeigten die Mäuse ohne Prmt5 im Laufe der Zeit deutliche Anzeichen einer Fibrose.“

Die vielen Gesichter des Prmt5

In weiteren Experimenten untersuchten die Forscher, auf welche Weise Prmt5 die Muskelregeneration reguliert. In Mäusen ohne Prmt5 war die Anzahl der Satellitenzellen deutlich reduziert. Offensichtlich ist das Gen wichtig für die Regulation der Teilungsaktivität. Zudem fanden sie Hinweise darauf, dass Prmt5 auch das vorzeitige Absterben der Satellitenzellen verhindert und eine wichtige Rolle bei der Umwandlung in funktionelle Muskelfasern spielt.

Es wird sich erhofft, auch die Entstehung von Muskelerkrankungen beim Menschen besser verstehen zu können. „Der Verlust von Muskelgewebe bei fehlendem Prmt5 zeigt deutliche Parallelen zu degenerativen Muskelerkrankungen, beispielsweise der Duchenne Muskeldystrophie“, sagt Johnny Kim aus Brauns Arbeitsgruppe. Die Gruppe hofft nun, dass Mäuse, denen das Prmt5-Gen fehlt, zukünftig als Modell für diese Krankheit dienen könnten. „Wir möchten aber auch untersuchen, welche Rolle Prmt5 für die Entstehung von Muskelhypertrophien und bestimmten Tumorerkrankungen spielt“, so Kim.

Originalpublikation:

Prmt5 is a regulator of muscle stem cell expansion in adult mice
Zhang, T. et all.; Nature Communications, DOI:10.1038/ncomms8140; 2015

6 Wertungen (4.5 ø)

Die Kommentarfunktion ist nicht mehr aktiv.



Copyright © 2017 DocCheck Medical Services GmbH
Sprache:
DocCheck folgen: