Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt

24.05.2017

Forscher der Universität Basel identifizieren wichtiges Regulator-Gen für die Herzklappenbildung, die für die normale Entwicklung des Herzens entscheidend ist. Die Ergebnisse werden heute in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlicht.

Das Herz ist das erste funktionsfähige Organ, das sich bei Wirbeltierembryonen entwickelt. Beim Menschen beginnt es vier Wochen nach Beginn der Schwangerschaft zu schlagen. Leider zählen angeborene Herzerkrankungen zu den am häufigsten auftretenden Entwicklungsstörungen und sind die Hauptursache für durch Geburtsfehler bedingte Todesfälle. Herzfehler gehen oft mit Fehlbildungen der Herzklappen einher, die benötigt werden, um Blutdruck und Blutfluss in den Herzkammern zu regulieren.

Überraschende Rolle des Transkriptionsfaktors HAND2 bei der Herzklappenbildung

Die von Prof. Zeller und Dr. Zuniga geleitete Forschungsgruppe an der Universität Basel identifizierte das HAND2 genannte Gen als zentralen Regulator, der in Mausembryonen die Bildung der Herzklappen induziert. Dieser Prozess ist grundlegend für die normale Herzentwicklung. Die bisherige Forschung an Mausmodellen ohne HAND2 zeigt, dass das Gen die Entwicklung des Aortenbogens und des rechten Ventrikels reguliert.

Die Forscher begannen daher, die Gene zu ermitteln, die im sich entwickelnden Mäuseherz durch HAND2 kontrolliert werden. Dabei entdeckten sie einen bisher unbekannten Herzfehler in Mausembryonen ohne HAND2. Mutierten Herzen fehlen die kardialen Polster, die sich normalerweise zu Herzklappen entwickeln.

Normalerweise machen die Zellen, welche diese Polster bilden, eine komplexe zelluläre Reorganisation durch wenn sie sich von der Herzwand lösen und in die Polster migrieren, um diese «auszufüllen». Da dieser Mechanismus für die Herzentwicklung entscheidend ist, untersuchten die Forscher, auf welche Weise HAND2 diesen wichtigen Prozess während der Herzklappenentwicklung steuert.

Von HAND2 gesteuertes Gen-Netzwerk

Beim Menschen sind Defekte bei der Herzklappenbildung oft der Grund für verschiedene angeborene Herzfehlbildungen. Über die molekularen Mechanismen, welche die Entwicklung der Herzklappen steuern, ist jedoch noch zu wenig bekannt. Durch Untersuchungen an Mausembryonen konnte die Forschungsgruppe nun das Gen-Netzwerk identifizieren, das von HAND2 gesteuert wird und die Bildung der Herzklappen reguliert.

Die Entdeckung des von HAND2 gesteuerten Gen-Netzwerks ist von allgemeiner Bedeutung, da Mutationen in HAND2 auch mit Herzklappenfehlbildungen bei menschlichen Patienten in Verbindung gebracht werden. «Diese Entdeckung liefert uns nicht nur weiterführende molekulare Erkenntnisse zur Herzklappenentwicklung, sondern eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit genetischer Diagnosen für Patienten mit angeborenen Herzfehlbildungen», erklärt der Erstautor Frédéric Laurent vom Departement Biomedizin.

Herzklappen aus Stammzellen

Der Herzklappenersatz zählt zu den am häufigsten durchgeführten Herzoperationen. Man erhofft sich, dass in Zukunft defekte Herzklappen möglicherweise durch Klappen ersetzt werden können, die aus Stammzellen gezüchteten wurden. Daher ist die Identifizierung von HAND2 als zentraler Regulator der Herzklappenbildung ein potenziell wichtiger Beitrag zu dieser Biomedizinischen Forschung.

Originalartikel

Frédéric Laurent, Ausra Girdziusaite, Julie Gamart, Iros Barozzi, Marco Osterwalder, Jennifer A. Akiyama, Joy Lincoln, Javier Lopez-Rios, Axel Visel, Aimée Zuniga, and Rolf Zeller
HAND2 Target Gene Regulatory Networks Control Atrioventricular Canal and Cardiac Valve Development
Cell Reports 19 (2017) | DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2017.05.004

Weitere Auskünfte

Rolf Zeller and Aimée Zuniga, Universität Basel, Departement Biomedizin, Tel. +41 61 207 50 31, E-Mail: rolf.zeller@unibas.ch und aimee.zuniga@unibas.ch

Olivia Poisson | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Können Reaktionen in kondensierten Biomaterialien beschleunigt werden?
19.06.2018 | Heidelberger Institut für Theoretische Studien gGmbH

nachricht Ist der Himmel die Grenze?
19.06.2018 | Universität Wien

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: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Lasertests unter Tiefsee-Bedingungen am LZH

19.06.2018 | Materialwissenschaften

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics