Gesundheit

Forscher identifizieren von „hot spots“ für die Entwicklung der Lymphgefäße

Wenn sich ein embryo entwickelt, eine Vielzahl von Proteinen und Enzymen löst eine Reihe von biochemischen Reaktionen. Die Entwicklung des lymphatischen Gefäßsystem ist entscheidend abhängig von einer spezifischen protein—der Wachstumsfaktor VEGF-C. um biologisch aktiv und initiieren downstream signaling events, das protein muss zunächst eine Bearbeitung Schritte. Bisher war es jedoch unklar, wie und wo die notwendigen Faktoren kommen zusammen, die erforderlich sind für VEGF-C-Aktivierung, und welchen Zelltypen diese einzelnen Faktoren während der Entwicklung.

Unter Verwendung des Zebrafisch-Modell, ein internationales team von Wissenschaftlern hat nun neue Erkenntnisse über das wie und an welche stellen die einzelnen Protagonisten der VEGF-C-Signalweg interagieren müssen mit einander im embryo, um die Lymph-Gefäßsystem-Entwicklung. Die Forscher spezielle Zellen im Bindegewebe, die an definierten stellen im embryo, das wichtige protein produzieren VEGF-C selbst, sowie zwei protein-processing Enzyme, die durch Aktivierung der VEGF-C-protein. Im Falle eines dieser Proteine war es vorher vollkommen unbekannt, dass es diese Funktion.

„Die Zellen, die wir identifiziert haben, die Fibroblasten, das darstellen, was Sie zu sein scheinen „hot spots“ für die Entstehung des aktivierten protein“, sagt Dr. Andreas van Impel aus der Universität Münster, der die Studie leitete. Die Ergebnisse liefern nicht nur grundlegende neue Einblicke in, wie das lymphatische system entwickelt, aber auch Umgekehrt, hat Relevanz für menschliche Erkrankungen. Wenn der Signalweg ist miss-geregelt in den Menschen, genetisch bedingten Formen der Lymphödem entwickeln wird. Auch die Krebszellen einsetzen kann, der Lymphgefäße zu metastasieren.“ Wenn es sich herausstellt, dass eine vergleichbare Fibroblasten-population ist in den Menschen als auch, unsere Erkenntnisse könnten Auswirkungen zukünftige Ansätze zur Behandlung einer Vielzahl von lymphatischen Erkrankungen“, sagt Andreas van Impel. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Nature Communications„.

Hintergrund und Methode:

Weltweit gibt es rund tausend Gruppen von Forschern arbeiten mit zebrafischen. Diese Fische sind geeignet, um zu untersuchen, wie sich ein Organismus entwickelt—einschließlich der Knochen, Blutgefäße und das lymphatische system. Als Fisch-Embryonen entwickeln sich außerhalb der Gebärmutter und sind transparent für ein paar Tage, können die Forscher genau zu überwachen, änderungen in der Entwicklung und Identifizierung von verbindungen mit dem Menschen.

In Ihrer aktuellen Studie untersuchten die Forscher das protein VEGF-C, das wichtig für die lymphatische Gefäß-Wachstum. Damit es biologisch aktiv, es muss verarbeitet werden, was bedeutet, dass Teile des proteins werden müssen abgespalten. VEGF-C kann nur binden und aktivieren den rezeptor, wenn zwei so genannten pro-Domänen entfernt wurden. Die Enzyme, die den Prozess der protein genannt Proteasen. In Ihrer Studie, die Forscher untersucht die Rolle der sezernierten Proteasen ADAMTS3 und ADAMTS14 während der Aktivierung von VEGF-C.

Die Verwendung von state-of-the-art konfokaler Mikroskopie zeigten die Forscher, dass die Embryonen fehlt sowohl Proteasen als Folge von genetischen Mutationen, scheitern zu bilden Lymphgefäße—das führte die Forscher zu dem Schluss, dass die Verarbeitung von VEGF-C durchgeführt werden kann, nicht nur (wie bisher angenommen) von ADAMTS3, sondern auch durch die Verwandte protease ADAMTS14.

Dies war etwas, das fanden die Forscher nicht nur für die Zebrabärbling-Proteine, aber auch in Experimenten mit menschlichen Zellkulturen Linien. „Unsere Beobachtungen zeigen, dass diese Fähigkeit von der ADAMTS14 protein konserviert durch die evolution“, sagt führen Autor Guangxia Wang, wer schreibt Ihre Ph. D. these an der CiM-IMPRS Graduiertenschule an der Universität Münster. Die Schule ist Teil der „Cell Dynamics and Imaging“ Forschung konzentrieren.

In Zelle Transplantation-Experimente konnten die Forscher zeigen, dass bestimmte neuronale Strukturen, als auch die Fibroblasten, stellen die zellulären Quellen für beide Proteasen und, darüber hinaus, für die VEGF-C-protein. „Die Aktivierung der VEGF-C-protein in diesen Positionen in den embryo ausreichend sei, um die trigger-normale Entwicklung der Lymphgefäße, welche wieder emphazises die Bedeutung dieser Zellpopulation für die Regulierung der lymphangiogenesis“, sagt Andreas van Impel.