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Regeneration beim Fisch-Auge beflügelt medizinische Forschung

Wie der Fisch Verletzungen des Auges auf zellulärer Ebene regenerieren kann – Heidelberger Wissenschaftler untersuchen Schlüsselfunktion im Prozess der Regeneration, um sie für die Humanmedizin nutzbar zu machen.

Stammzellen im Körper können so stimuliert werden, dass sie beginnen, Fehler selbständig zu korrigieren – bislang ist dies lediglich eine Vorstellung in Science-Fiction-Filmen. Dennoch hofft die Wissenschaft, dass es einmal möglich sein wird, zerstörte Zellen im Körper gezielt zu ersetzen. Sie schauen dabei auf die Netzhaut des Fisches: Im Gegensatz zum Menschen sind Fische in der Lage, alle Nervenzellen der Netzhaut nach Verletzungen komplett zu regenerieren. Dabei übernehmen spezialisierte Gliazelleni die Funktion von Stammzellen. Warum verfügt der Fisch über diese Fähigkeit, nicht jedoch der Mensch, obwohl das menschliche Auge diese retinalen Gliazellen, die auch als Müllerzellen bezeichnet werden, ebenfalls enthält?

Lässt sich das Potential dieser Zellen wecken, und welche Faktoren stimulieren letztendlich diese Regenerationsreaktion? Diesen Fragen ist Prof. Wittbrodt mit seinem Team am Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg nachgegangen. Die Heidelberger Wissenschaftler haben darauf eine überraschende Antwort gefunden. Offenbar reicht der kurze Puls eines einzigen genetischen Faktors aus, um Regeneration zu stimulieren. Bei diesem Faktor handelt es sich um das Gen Atoh7, das für die Zelldifferenzierung von Bedeutung ist. „Wir waren vollkommen überrascht, dass mit dem Gen Atoh7 ein einziger Zelldifferenzierungsfaktor zwei Funktionen erfüllt und für die Regenerationsreaktion am Ende sowohl die Zellteilung als auch die Ausdifferenzierung in die verschiedenen retinalen Zelltypen auslöst“, sagt Katharina Lust, die Erstautorin der jetzt veröffentlichten Studie. Mit Blick auf die biomedizinische Bedeutung dieser Forschungsergebnisse verweist Wittbrodt auf Degenerationskrankheiten der Netzhaut, die mit dem Verlust neuronaler Zellen einhergehen und beim Menschen zur Erblindung führen. Der Faktor Atoh7 könnte entweder genutzt werden, um retinale Vorläuferzellen für die Transplantation in das degenerierende Auge in Kultur zu generieren, oder auch, um die Müllerzellen direkt endogen zu stimulieren. „Auch wenn eine endogene Stimulation von Müllerzellen als Basis für eine Regeneration der menschlichen Netzhaut noch in weiter Ferne liegt, ist sie jetzt keine reine Science Fiction mehr, sondern ein anzustrebendes Ziel“, betont der Heidelberger Wissenschaftler.

Quelle: idw<