Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Baumeister der Blutgefäße

27.01.2015

Entwicklungsbiologen untersuchen die Blutgefäßentstehung im Zebrafisch

Wissenschaftler der Universität Potsdam und des Exzellenzclusters REBIRTH (Von Regenerativer Biologie zu Rekonstruktiver Therapie) an der Medizinischen Hochschule Hannover haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Blutgefäße entstehen und geformt werden.

Die Gruppe um den Entwicklungsbiologen Prof. Dr. Salim Seyfried untersuchte dabei das Wechselspiel zwischen biophysikalischen und molekularen Einflüssen. Mechanische Reize, genetische Faktoren und die Regulation bestimmter Proteine sind für die Neubildung von Gefäßen und für ihre Funktion entscheidend. Die Wissenschaftler konnten nun zeigen, über welchen Mechanismus die beteiligten Moleküle miteinander agieren. Ihre Ergebnisse publizierten die Forscher im renommierten Fachmagazin Developmental Cell.

Arterien und Venen durchziehen den gesamten Körper und transportieren, angetrieben vom Herzen, Blut zu Organen und Geweben. Dabei gleichen diese Blutgefäße einem komplexen Flusssystem, mit mäandrierenden großen Strömen, kleineren Bächen und Rinnsalen. Der Lauf der Blutgefäße ist nicht immer festgefügt und kann sich im Laufe des Lebens ändern.

Nämlich dann, wenn der Bedarf für Blutversorgung steigt. Neue Blutgefäße entstehen dann aus bereits vorhandenen Blutgefäßen in einem Prozess, der als Angiogenese bezeichnet wird. Marc Renz, Dr. Cécile Otten und andere Forscher der Arbeitsgruppe um Prof. Salim Seyfried haben untersucht, von welchen Faktoren die Bildung neuer Gefäße während der Angiogenese abhängt.

„Mechanischer Stress, der durch Blutstrom auf Blutgefäße einwirkt, aktiviert die Expression eines Proteins namens Krüppel like factor 2 (KLF2)“, erklärt Salim Seyfried. KLF2 wird in den Zellen der großen Blutgefäße, wo der Blutfluss schnell und der Blutdruck hoch ist, in großer Menge produziert. Hier sorgt es dafür, dass diese Gefäße stabilisiert werden und keine Änderungen der Blutgefäße erfolgen.

Die Gruppe um Seyfried hat nun in einer neuen Arbeit an Zebrafischembryonen überraschende Hinweise dafür gefunden, wie KLF2 gesteuert wird und dass dieses Protein in Regionen mit schwachem Blutfluss eine komplett gegensätzliche Funktion ausüben kann. „Hier kommen weitere Proteine ins Spiel, nämlich die CCM-Proteine“, so der Forscher.

Cerebral cavernous malformations steckt hinter der Abkürzung CCM. Der Begriff steht für eine seltene Krankheit, in deren Verlauf Patienten charakteristische Veränderungen von Blutgefäßen des Gehirns ausbilden, die als zerebrale kavernöse Malformationen bezeichnet werden. Denn fallen die CCM-Eiweiße aufgrund von Mutationen aus, bilden kleine Kapillaren im Gehirn Wucherungen. Es entstehen brombeerförmige Verwachsungen, die undicht sind, was zu Blutungen führen kann. Schwere neurologische Ausfälle und Schlaganfälle können die Folge sein.

Die Arbeiten am Zebrafisch legen nun nahe, dass CCM-Proteine die Produktion von KLF2 regulieren. „Fehlen CCM-Proteine, wird die Produktion von KLF2 im gesamten Blutgefäßsystem aktiviert, egal ob ein mechanischer Reiz durch Blutfluss vorhanden ist oder nicht“, so Seyfried. Eine große Überraschung dieser Studie ist, dass große Mengen von KLF2 nicht notwendigerweise nur stabilisierend wirken müssen, sondern im Gegenteil, in kleinen Blutgefäßen auch schädigend agieren können: KLF2 treibt dann ein unkontrolliertes Gefäßwachstum an.

Die große Herausforderung liegt nun darin, herauszufinden, auf welche Weise KLF2 diese sehr unterschiedlichen Funktionen in Blutgefäßen ausübt, kommentieren die Forscher. Sie hoffen, dass ein besseres Verständnis dafür, wie normales Blutgefäßwachstum kontrolliert wird, sowohl für zukünftige Behandlungstherapien krankhafter Prozesse als auch für Regenerationsbehandlungen wichtig werden wird.

Die Publikation „Regulation of ß1 Integrin-Klf2-mediated angiogenesis by CCM proteins“ ist online unter www.cell.com/developmental-cell/  verfügbar.

Kontakt: Prof. Dr. Salim Seyfried, Institut für Biochemie und Biologie
Telefon: 0331 977-5540/5541
E-Mail: salim.seyfried@uni-potsdam.de

Medieninformation 27-01-2015 / Nr. 008
Gemeinsame Pressemitteilung der Universität Potsdam und der Medizinischen Hochschule Hannover.
Heike Kampe

Universität Potsdam
Referat Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Am Neuen Palais 10
14469 Potsdam
Tel.: +49 331 977-1665
Fax: +49 331 977-1130
E-Mail: presse@uni-potsdam.de
Internet: www.uni-potsdam.de/presse

Weitere Informationen:

http://www.cell.com/developmental-cell/

Heike Kampe | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Angiogenese Biologie Blutfluss Blutgefäße CCM Mutationen Proteine Zellen genetische Faktoren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzen gegen Staunässe schützen
17.10.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Erweiterung des Lichtwegs macht winzige Strukturen in Körperzellen sichtbar
17.10.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

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: 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....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

17.10.2017 | Informationstechnologie

Pflanzen gegen Staunässe schützen

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Trends der Umweltbranche auf der Spur

17.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz