Neue Rolle von Zilienproteinen bei Ziliopathien
Die polyzystische Nierenerkrankung zeichnet sich durch abnorme Nierentubuli und Desorganisation der Lumen aus, die hauptsächlich durch Zilien-Dysfunktion verursacht werden. Zilien stellen zelluläre Projektionen dar, die als sensorische Organellen oder zur Bewegung verwendet werden, aber neue Beweise deuten auf zusätzliche nicht-ziliäre Funktionen hin, die zur Entwicklung von Krankheiten beitragen könnten. Bisherige Arbeiten des von der EU finanzierten CILMITOPATHO-Konsortiums haben gezeigt, dass sich spezifische Zilienproteine während der Mitose auch in den Spindelpolen von Zellen lokalisieren und in der Spindellage funktionieren. Dies deutet darauf hin, dass Zilienproteine eine zusätzliche Rolle bei der Teilung von Zellen spielen könnten, die weitere Untersuchungen erforderten, und dass Zilien-Dysfunktionen nur einen Teil der mechanistischen Grundlagen von Ziliopathien erklären könnten. Während CILMITOPATHO untersuchten Forscher die Rolle von Zilienproteinen bei der Teilung von Zellen und deren Beitrag zu Nierenerkrankungen. Die Arbeit konzentrierte sich hauptsächlich auf Proteine der intraflagellaren Transportmaschinerie (intraflagellar transport machinery, IFT), ein System, das für die bidirektionale Bewegung von Komponenten zwischen der Ziliarbasis und die Spitze verantwortlich ist, die für den Zusammenbau und die Funktion der Zilien benötigt wird. Wissenschaftler untersuchten auch, wie durch IFT-Proteinverarmung induzierte Zellteilungsdefekte zu Defekten der Nierengewebe-Morphogenese und zum Auftreten von Nierenzysten, einem der häufigsten Ziliopathie-verwandten Phänotypen, beitragen können. Um die zilienunabhängigen Funktionen dieser IFT-Proteine in sich teilenden Zellen zu charakterisieren, verwendeten die Forscher hochmoderne Zellbiologie, biochemische und mikroskopische Techniken in kultivierten Nierenzellen und Zebrafisch als in vivo-Modellorganismus. Insgesamt decken die Ergebnisse des Projekts neue Funktionen von Zilienproteinen in sich teilenden Zellen auf und eröffnen neue Perspektiven auf die Ätiologie der Zystenbildung und der Ziliopathien. Die zukünftige Arbeit wird sich mit der Frage befassen, wie Defekte in der Zellteilung die Nierentubulusmorphogenese beeinflussen und ob diese Ergebnisse auch für andere Proteine gelten, die an menschlichen Ziliopathien beteiligt sind.
Schlüsselbegriffe
Zilien, Ziliopathien, CILMITOPATHO, intraflagelläre Transportmaschinen, Zellteilung
