Natur setzt gerne auf bewährte Strategien

In dieser Phase müssen sich aus kugelförmigen Gebilden gestreckte Nierenschläuche bilden, welche später für die Nierenfunktion lebenswichtig sind. Dr. Lienkamp fand heraus, dass in der heranreifenden Froschniere einzelne Zellen aufeinander zuwandern und einen Zellkranz bilden, in dem sich alle Zellen an einer einzigen Stelle berühren. Durch eine Drehung dieses Zellkranzes in Richtung des späteren Nierenschlauches kommt es zu einer effektiven Streckung des Gewebes. Faszinierend und völlig überraschend ist, dass bereits Fruchtfliegen dieses Prinzip verwenden, um aus kleinen Gewebsklumpen gestreckte, voll funktionsfähige Flügel zu produzieren. Offensichtlich werden Bausteine, die sich in der Evolution einmal als erfolgreich erwiesen haben, mit nur geringen Abwandlungen immer wieder verwendet. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Gerd Walz, Ärztlicher Direktor der Nephrologischen Abteilung am Universitätsklinikum Freiburg, konnte in Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen in Freiburg und Texas darüber hinaus nachweisen, dass dieses Programm auch in der Mausentwicklung und damit wahrscheinlich auch im Menschen angewendet wird. In der aktuellen Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Genetics“ werden diese Ergebnisse nun veröffentlicht.
Prof. Walz ist davon überzeugt, dass diese Arbeit weitreichende Konsequenzen hat: „Wir konnten nicht nur zeigen, wie clever die Natur einmal gemachte Entdeckungen weiterverfolgt, sondern nachdrücklich unterstreichen, wie viel wir heute noch von Fruchtfliegen und Kaulquappen über die Entwicklung von Organen und Krankheitsprozessen lernen können.“ In der Tat haben die Arbeiten direkte Anwendungsmöglichkeiten für die Behandlung von Zystennieren, einem Krankheitsbild, mit dem sich die Nephrologie in Freiburg schon seit vielen Jahren beschäftigt. „Bisher haben wir versucht, Wege zu finden, um das Wachstum von Zysten bei Patienten, die diese Krankheit geerbt haben, zu unterdrücken. Eine vermehrte Aktivität der Streckungsprogramme, wie die von uns beschriebenen, könnte die Zystenbildung nun von vorneherein unterbinden. Das bedeutet: Wir haben einen völlig neuen Ansatz, um die Erkrankung schon in der Entstehung zu unterdrücken.“ Dafür müssen die Wissenschaftler nun nach Medikamenten suchen, die diese Programme gezielt stimulieren. „Dass es so etwas geben muss“, sagt Prof. Walz, „zeigt die Natur. Es gibt Gendefekte bei Mäusen, welche bei Menschen zu Zystennieren führen. In der Maus wird die Zystenbildung aber durch eine vermehrte Streckung komplett gehemmt. Wenn das bei der Maus geht, muss es auch beim Menschen Möglichkeiten geben, dieses Prinzip zur Prävention von Zysten einzusetzen.“ Doch bevor diese nächsten Experimente starten können, muss Dr. Lienkamp seine Facharztprüfung ablegen. Erst danach kann er wieder nächtelang am Mikroskop sitzen, die Nierenentwicklung in Kaulquappen beobachten und über neue Therapien nachdenken.

Originaltitel der Veröffentlichung: “Vertebrate kidney tubules elongate using a planar cell polarity-dependent, rosette-based mechanism of convergent extension”
http://10.1038/ng.2452.doi.org

Kontakt:
Prof. Dr. Gerd Walz
Abteilung für Nephrologie und Allgemeinmedizin
Universitätsklinikum Freiburg
Tel.: +49-761-270-32500
Fax: +49-761-270-32450
E-Mail: gerd.walz@uniklinik-freiburg.de



(idw 2012/11)


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