Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Embryonic stem cells correct congenital heart defect in mouse embryos

08.10.2004

Anzeige


Can signal neighbor cells to repair


A study published in the October 8 issue of Science describes a previously unsuspected capacity of embryonic stem cells to influence neighboring defective cells and restore their capacity to function normally. Researchers at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center report that 15 embryonic stem cells injected into early embryos of mice whose hearts were genetically predisposed to develop a lethal defect, rescued the heart from developing the disorder by not only producing normal daughter cells that were incorporated into the defective embryonic heart but also by releasing biological factors into the nearby vicinity. This prevented neighboring heart cells from developing into defective tissue.

"In other words, stem cells act like nurses, restoring ’sick’ cells to health" said Robert Benezra, Ph.D., a Member in the Cancer Biology and Genetics Program at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center and the study’s senior author. "The result was that fifty-percent of the mice fated to die in the womb were born with healthy hearts."

In previous studies, Dr. Benezra and colleagues demonstrated a relationship between the presence of a specific protein called Id during embryonic growth and the normal development of capillaries and blood vessels. Mice engineered without this protein, called Id "knock-out" mice, display severe cardiac defects and die at mid-gestation. "In this current study, with the repair of congenital heart defects in our Id knockout embryos, we observed that the stem cells provided normal signals to themselves and also to their neighbor cells to correct the organ as a whole," explained Diego Fraidenraich, Ph.D., the study’s lead author.

The researchers also found a relationship between the Id protein and stem cells. "We found that stem cells are critically dependent on the Id protein for self-renewal and differentiation," added Dr. Benezra. "A reduction of just 15-20 percent of the Id protein impairs the stem cells’ ability to rescue these embryonic mouse heart cells. These cells are very powerful, but also apparently very delicate." To understand the molecular basis of the rescue, the authors identified two important molecules implicated in signaling from the ES cells to the Id knock-out cells. These molecules are insulin-like growth factor 1 (IGF-I) and WNT5a. The former molecule is a long-range acting factor, and the latter is a short-range factor and a member of the family of WNT proteins. Both molecules are implicated in heart development and cancer.

The authors demonstrated that IGF-I injected into the mother can cross the placenta and influence fetal cardiac development in the Id knock-out embryo. The Id knock-out embryos were born, but with partial rescue of cardiac defects and abnormal gene expression profiles. As a result, Id knock-out pups whose mothers were manipulated bypassed mid-gestation lethality, although they died during the first two days of life. On the other hand, WNT5a had the ability to correct the abnormal gene expression profiles of the Id knock-out hearts to normal levels. These two mechanisms (long- and short- range action) in conjunction may account for the full correction of the cardiac defects.

The study was co-authored by Elizabeth E. Stillwell, PhD, Elizabeth E. Romero and Katia Manova, PhD from Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, and Craig T. Basson, MD, PhD and David Wilkes, PhD from Weill Medical College of Cornell University.

The National Institutes of Health has supported this research, by funding Dr. Diego Fraidenraich through a mentored minority faculty development award (Heart, Lung and Blood Institute) and Dr. Robert Benezra (National Cancer Institute). Dr. Basson is an Established Investigator of the American Heart Association and is also funded by the Snart Cardiovascular Fund.

Joanne Nicholas | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.mskcc.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung

nachricht How the zebra got its stripes
09.02.2012 | The Company of Biologists

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: Wissenschaftler machen Eisen durchsichtig


Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden

Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...

Im Focus: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?

09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung

09.02.2012 | Studien Analysen

Ocean warming causes elephant seals to dive deeper

09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot

09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp