Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

MDC-Forscher entdecken neuen Signalweg der Embryonalentwicklung

10.03.2015

Der Fetus wird während der Schwangerschaft der Mutter über die Plazenta mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt. Ist die Entwicklung der Plazenta beeinträchtigt, kann dies zu Wachstumsstörungen des Embryos oder zu lebensbedrohlichen Erkrankungen der Mutter führen, wie etwa der Präeklampsie, die einhergeht mit Bluthochdruck und vermehrter Eiweißausscheidung im Urin.

Jetzt haben Dr. Katharina Walentin und Prof. Kai Schmidt-Ott vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch einen neuen molekularen Signalweg entdeckt, der die Plazentaentwicklung reguliert. Wird er gestört, verursacht das bei Mäusen schwerwiegende Fehlentwicklungen der Plazenta (Development)*.


Entwicklung der Plazenta einer Maus Zwei Zellschichten des Labyrinths – es bildet die Schnittstelle zwischen dem Blutkreislauf von Embryo (unten) und Muttertier (oben) – sind durch Immunfluoreszenz rot bzw. grün markiert. Links ist das Labyrinth normal entwickelt, rechts ist es deutlich verschmälert und unzureichend verzweigt, da hier der Genregulator Grhl2 fehlt. (Photo: Katharina Walentin/ Copyright: MDC)

Gegenstand der Studie ist der Genregulator grainyhead-like 2 (GRHL2), den die Forschungsgruppe schon seit längerem untersucht. Wie Dr. Walentin und Prof. Schmidt-Ott jetzt zeigen konnten, hat dieser Regulator bei der Entwicklung der Plazenta eine Schlüsselfunktion.

In einer früheren Studie fanden Prof. Schmidt-Ott und seine Mitarbeiter heraus, dass er die Differenzierung von Epithelzellen – sie kleiden die inneren und äußeren Körperflächen aus – im Mausembryo steuert.

In der aktuellen Studie fiel den Wissenschaftlern auf, dass GRHL2 in der gesunden Plazenta sehr aktiv ist, insbesondere in den sogenannten Trophoblastzellen, die für die Entwicklung des Labyrinths verantwortlich sind. Das Labyrinth bildet die Schnittstelle zwischen dem Blutkreislauf des Embryos und dem der Mutter.

Es gewährleistet den Nährstoff- und Sauerstoffaustausch sowie den Abtransport von embryonalen Stoffwechselendprodukten. Die Trophoblastzellen verzweigen sich baumartig und werden dabei von fetalen Blutgefäßen begleitet, so dass letztlich eine große Oberfläche für den optimalen Stoffaustausch zwischen Fetus und Mutter entsteht.

Schalteten die Forscher bei Mäusen den Genregulator GRHL2 im fetalen Anteil der Plazenta und im Embryo aus, so war die Entwicklung des Labyrinths schwer gestört. Insbesondere war die Verzweigung der Trophoblastzellen und die Einwanderung der fetalen Blutgefäße in die Plazenta beeinträchtigt.

Schalteten die Forscher den Genregulator nur außerhalb der Plazenta im Embryo aus, so entwickelte sich das Labyrinth normal. Mit Hilfe genomweiter Analysen fanden die MDC-Forscher heraus, dass GRHL2 ein ganzes Genprogramm reguliert, dessen Komponenten entscheidend an der Entwicklung der Plazenta beteiligt sind.

Bei den Untersuchungen, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Stiftung Urologische Forschung unterstützt wurden, stellten die Forscher zudem fest, dass GRHL2 und seine Zielgene offenbar auch in der menschlichen Plazenta hochaktiv sind. Diese Erkenntnisse könnten, so hoffen die Forscher, für das Verständnis von Entwicklungsstörungen der Plazenta und damit verbundenen Schwangerschaftserkrankungen beim Menschen von Bedeutung sein.

*Development 2015 142:1125-1136; doi:10.1242/dev.113829
A Grhl2-dependent gene network controls trophoblast branching morphogenesis
Katharina Walentin,1,2 Christian Hinze,1,2 Max Werth,1,2,3 Nadine Haase,2 Saaket Varma,4 Robert Morell,5 Annekatrin Aue,1,2 Elisabeth Pötschke,1 David Warburton,4 Andong Qiu,3 Jonathan Barasch,3 Bettina Purfürst,1 Christoph Dieterich,6 Elena Popova1, Michael Bader1, Ralf Dechend,2 Anne Cathrine Staff,7 Zeliha Yesim Yurtdas,1,8,9 Ergin Kilic,10 and Kai M. Schmidt-Ott1,2,11,*
1Max Delbrück Center for Molecular Medicine, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany.2Experimental and Clinical Research Center, a collaboration between the Max Delbrück Center and the Medical Faculty of the Charité, Robert-Rössle-Str. 10, 13125 Berlin, Germany. 3Department of Medicine, Columbia University College of Physicians and Surgeons, 630 West 168th Street, New York, NY 10032, USA. 4Department of Developmental Biology and Regenerative Medicine Program, Saban Research Institute, Children's Hospital Los Angeles, 4650 Sunset Blvd., Los Angeles, CA 90027, USA. 5Laboratory of Molecular Genetics, National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD)/National Institutes of Health (NIH), 5Research Court, Rockville, MD 20850, USA.6Bioinformatics, Max Planck Institute for Biology of Ageing, Robert-Koch-Str. 21, 50931 Cologne, Germany. 7Department of Gynecology and Obstetrics, Institute of Clinical Medicine, Oslo University Hospital and University of Oslo, Kirkeveien 166, 0450 Oslo, Norway. 8Department of Urology, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany. 9Berlin Institute of Urologic Research, Berlin, Germany. 10Department of Pathology, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany. 11Department of Nephrology, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.

Kontakt:
Barbara Bachtler
Pressestelle
Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch
in der Helmholtz-Gemeinschaft
Robert-Rössle-Straße 10
13125 Berlin
Tel.: +49 (0) 30 94 06 - 38 96
Fax: +49 (0) 30 94 06 - 38 33
e-mail: presse@mdc-berlin.de
http://www.mdc-berlin.de/de

Barbara Bachtler | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Verfahren ermöglicht die Kultivierung menschlicher Gehirnschnitte in der Petrischale
19.10.2017 | Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)

nachricht Das „Überall“ Protein: Ehre für den Entschlüsseler seiner Biologie
19.10.2017 | Boehringer Ingelheim Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik