Mikroumgebung von Stammzellen
GSL gehören zu den Glycolipiden, sind in den Zellmembranen aller Organismen vom Bakterium bis zum Menschen zu finden und die wichtigsten Glykane im Gehirn von Wirbeltieren. Sie haben Einfluss auf Membranstruktur, Wirt-Pathogen-Interaktion und Zell-Zell-Erkennung und modulieren die Funktion von Membranproteinen.Das EU-finanzierte Forschungsprojekt GSL IN DEVELOPMENT (The role of glycosphingolipids in development) fand heraus, dass eines der Enzyme, das an der Synthese von Core-GSL beteiligt ist, für die Biologie der Stammzellnische des Fruchtfliegenhodens (Drosophila melanogaster) eine Rolle spielt. Die untersuchten Fruchtfliegenmännchen wiesen eine Funktionsstörung der Stammzellnische auf, die für die Entwicklung der Hodenzellen wichtig ist. Die Homöostase bzw. Selbsterneuerung des Gewebes ist abhängig davon, wie Stammzellen durch ihre Mikroumgebung reguliert werden.Vor allem beeinflussen Umwelt- und physiologische Veränderungen die Aktivität von Stammzellen, was ein zentrales Forschungsthema ist. So wurde der Fokus des Projekts auf die Effekte dieser Veränderungen gelegt, und wie sie die Stammzellen im Hoden von Drosophila beeinflussen.Quantitativ beschrieben wurden Variation und Dynamik der Aktivität der Stammzellnische unter verschiedenen ökologischen und physiologischen Bedingungen. Die Charakterisierung zeigte, dass das Alphaproteobacterium Wolbachia pipientis (WP), ein natürlicher Endosymbiont des D melanogaster-Wildtyps, die Hodenhomöostase signifikant stört. Untersuchungen zu diesen Effekten auf die Hodenhomöostase beim Wildtyp-Männchen ergaben, dass WP sich offenbar negativ auf die Versorgung der Stammzellen auswirkt.Darüber hinaus wurde ein positiver Zusammenhang zwischen einer Infektion mit diesem Bakterium und der Versorgung von somatischen und Keimbahnstammzellen im späteren Alter des Fruchtfliegenmännchens festgestellt, was vermuten lässt, dass eine WP-Infektion die Lebensdauer infizierter Männchen verlängert. Ein Bericht zu den Projektergebnissen wird derzeit zur Veröffentlichung vorbereitet.Die Arbeit enthüllte eine bisher unbekannte Wirkung des WP-Endosymbionten auf die Hodennische bei Drosophila. WP ist ein bei verschiedensten Arthropoden- und Schneckenarten vorkommender Endosymbiont. Seit kurzem ist auch klar, dass Wolbachia Resistenzen gegenüber verschiedensten Parasiten und Viren vermittelt, u.a.für Malaria und die tödliche Form des Dengue-Fiebers.Die Projektarbeit soll neue Forschungen anregen, wie Bakterien das Immunsystem ihrer Wirte manipulieren, und wie diese daran gehindert werden könnten, tödliche Pandemien unter Menschen zu übertragen.
