Wissenschaftler erklären Unterschied zwischen Fischen und Menschen
Embryologen am University College London haben einen der Schlüsselmechanismen in den frühen Phasen der embryonalen Entwicklung identifiziert, der höhere Spezies wie den Menschen von niederen Spezies wie den Fischen unterscheidet. Zu den Erkenntnissen, die ein seit langem bestehendes Puzzle erhellen, gelangten sie im Rahmen des EU-geförderten Exzellenznetzwerks "Cells into Organs". Das von Claudio Stern geleitete Projekt, das vom Biotechnologischen und Biologischen wissenschaftlichen Forschungsrat des Vereinigten Königreichs (BBSRC - Biotechnology and Biological Science Research Council) mitfinanziert wurde, untersuchte einen unter dem Begriff 'Gastrulation' bekannten Prozess, der beim Menschen während der dritten Woche der Embryonalentwicklung auftritt. Während dieses Prozesses beginnt der Zellhaufen, aus dem ein Embryo besteht, sich selbst in Bestandteile aufzuteilen, die schließlich den Körper bilden. Hierfür gruppieren sich die Zellen in drei Schichten: das 'Ektoderm' stellt die Grundlage dar und entwickelt das 'Mesoderm' und das 'Entoderm'. In ihrem Versuchsaufbau verwendeten die Wissenschaftler Hühnereier und ein Bildgebungsverfahren, das die dreidimensionalen Bewegungen von Zellen abbildet. Sie fanden heraus, dass sich das Mesoderm und das Entoderm bei niederen Wirbeltieren um den Rand des Embryos herum entwickeln. Andererseits entstehen die beiden verschiedenen Schichten bei höheren Wirbeltieren aus einer Achse im Zentrum des Embryos. Die Forschungen enthüllten weiterhin, welche Moleküle für diese Zellbewegungen verantwortlich sind. Der Grund für die Stellung der Achse war, dass Säugetiere und Vögel im Laufe der Evolution einen neuen Mechanismus der "Zell-Interkalation" entwickelten, erklären die Wissenschaftler. "Das ist eine signifikante Entdeckung, da sie erstmals den klaren Unterschied in der Embryonalentwicklung von weiter entwickelten Arten und von weniger fortgeschrittenen Arten festmacht", sagt Dr. Stern. "Das deutet darauf hin, dass die höheren Wirbeltiere diesen Mechanismus erst später in der Geschichte der tierischen Evolution entwickelt haben." Das Team von Dr. Stern am University College London ist Teil des EU-Exzellenznetzes "Cells into Organs", das 25 führende europäische Forschungsgruppen aus Österreich, Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden, Portugal, dem Vereinigten Königreich und der Schweiz zusammenführt. Das Netzwerk erhält Fördermittel aus dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6) der EU. Die Netzwerk-Partner untersuchen molekulare und zelluläre Prozesse, welche die spezifische Entwicklung und Differenzierung von aus dem Mesoderm entstehenden Organsystemen festlegt. Dazu gehören die Kreislaufsysteme wie das Herz sowie Knochen, Muskel und Nieren. Das Verständnis dieser Abläufe ist für die Entwicklung neuer Therapien im Bereich der Zell- und Gewebetransplantation von wesentlicher Bedeutung. Diese Therapien gelten bei der Behandlung von Krebserkrankungen, aber auch bei verschiedenen Krankheiten der Organsysteme, als vielversprechend.
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Vereinigtes Königreich