Ursachen für Cardia bifida bei der Herzentwicklung
Angeborene Herzfehler sind eine häufige Gruppe von Fehlbildungen, treten bei rund 1% aller Kinder auf und gehen mit einer hohen embryonalen Sterblichkeit einher. Cardia bifida ist eine solche Herzfehlbildung, die zu Fehlgeburten führt und sich in einem geteilten Herzen manifestiert, indem sich statt einem zwei Herzrohre ausbilden. Da das Herz nicht ordnungsgemäß an das Gefäßsystem angeschlossen wird, kommt es zu Durchblutungs- und Ernährungsstörungen beim Embryo.Auf zellulärer Ebene könnte die Ursache für Cardia bifida in fehlerhafter Zellmigration oder Differenzierung liegen, welche molekularen Ereignisse jedoch diese Entwicklung zu verantworten haben, ist noch weitgehend ungeklärt.So lag der wissenschaftliche Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts (Constitutive receptor desensitization as molecular mechanism underlying cardia bifida) (GPCR DESENSITIZATION) auf der Analyse der molekularen Mechanismen, die zu einer Cardia bifida führen. Am Zebrafischmodell untersuchten die Forscher eine spezifische Mutation in einem G-Protein-gekoppelten Rezeptor.Rezeptoren sind Proteine auf der Oberfläche einer Zellmembran und für die Aufnahme äußerer Stimuli zuständig. Sie leiten die Informationen ins Zellinnere weiter, indem sie eine Kaskade von Ereignissen auslösen, an der zahlreiche Proteine und Moleküle beteiligt sind. Einige dieser Rezeptoren interagieren mit G-Proteinen, die die einzigartige Fähigkeit besitzen, den Rezeptor nach der Stimulation zu deaktivieren, was wiederum eine Überstimulation der Zelle verhindert.Die Forscher assoziierten in einer Reihe von In-vitro-Versuchen den Cardia bifida-Phänotypen mit einer solchen Rezeptordesensibilisierung. Diese Mutation wurde mit dem so genannten DRY-Motiv (Glutaminsäure/Asparaginsäure, Arginin, Tyrosin) der Rezeptoren assoziiert, das den G-Protein-abhängigen Signalweg vermittelt. Mechanistische Analysen zeigten, dass diese Mutation eine konstitutive Inaktivierung des Rezeptors bewirkt, die die embryonale Herzentwicklung stört und zur tödlichen Fehlbildung Cardia bifida führt.GPCR DESENSITIZATION belegte, dass Studien an Modellorganismen wertvolle Einblicke zur genetischen und mechanistischen Ätiologie verschiedener menschlicher Krankheiten liefern. Diese Informationen sind von großer Bedeutung für die Erforschung und das Verständnis der Herzentwicklung.
