Neue Einblicke in die Entwicklung der Bauchspeicheldrüse
Im Embryonalstadium wird die Organentwicklung durch eine kleine Population von Vorläuferzellen initiiert - wie dies im Einzelnen abläuft, ist allerdings ungeklärt. Kenntnisse der molekularen Determinanten in diesem Prozess könnten für die regenerative Medizin, vor allem zur Wiederherstellung der Organstruktur und –funktion, von Bedeutung sein. Wie wichtig die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) für die menschliche Gesundheit ist, zeigt sich etwa bei Diabeteserkrankungen, wenn nicht mehr ausreichend Insulin produziert wird und Störungen des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels die Folge sind. Das EU-finanzierte Projekt "Novel signals guiding endodermal progenitor cells toward a pancreatic fate" (ENDOPANC) untersuchte die Mechanismen der Differenzierung von Pankreaszellen und der Organogenese. Auf lange Sicht könnte dies neue therapeutische Strategien im Umgang mit Diabetes fördern. Frühere Forschungen von ENDOPANC zeigten am Maus- und Froschmodell, dass in der frühen Phase der Pankreasentwicklung der Transkriptionsfaktor Shirin die Differenzierung der Pankreaszellen steuert. Eine Ablation dieses Moleküls bei transgenen Mäusen störte die epitheliale Morphogenese und führte zu einer Hypoplasie (Unterentwicklung) der Bauchspeicheldrüse. Der metabolische Phänotyp dieser Tiere war dabei durch reduzierte Insulinproduktion und Glukoseintoleranz gekennzeichnet. In einem anderen Projektteil induzierten die Forscher von ENDOPANC bei embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) die Differenzierung zur Pankreaszelllinie. Eine Analyse des linienspezifischen Entwicklungsprogramms in Anwesenheit von Shirin soll helfen, die Rolle dieses Transkriptionsfaktors zu klären. Am In-vitro-Modellsystem der ES-Zelle können nun auch biochemische Analysen erfolgen, um zu klären, wie dieser neu entdeckte Faktor die Pankreasentwicklung steuert. Insgesamt lieferte das Forscherteam von ENDOPANC Grundlagenwissen zur Pankreasentwicklung. In der Diabetesforschung könnten die Erkenntnisse in zellbasierten Therapien zur Gewinnung von Vorläuferzellen oder insulinproduzierenden Betazellen der Bauchspeicheldrüse münden.
Schlüsselbegriffe
Pankreas, Transkriptionsfaktor, Diabetes, Shirin, ES-Zellen