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Montag, 24.07.2017
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Gen bringt Zähne in Form

Signalweg und Gen für die korrekte Bildung der Zahnform identifiziert

Keine gesunden Zähne ohne dieses Gen: Wird bei der Zahnbildung ein bestimmtes Gen des so genannten Notch-Signalweg deaktiviert, sind Missbildungen der Zahnkronen und fehlendes Zahnschmelz die Folgen. Da dieser Signalweg bei der Entwicklung von allen Geweben und Organen beteiligt ist, sind diese jetzt im Journal „Development“ veröffentlichten Erkenntnisse von weitreichender Bedeutung.
Form eines gesunden (links) und eines deformierten Molaren mit deaktiviertem Jagged2-Gen beim Maus-Embryo

Form eines gesunden (links) und eines deformierten Molaren mit deaktiviertem Jagged2-Gen beim Maus-Embryo

Zellen reagieren über Signalwege auf äußere Signale. Einer der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Signalwege ist der Notch-Signalweg. Er ist bei der Entwicklung aller Organe und Gewebe in tierischen und in menschlichen Embryonen beteiligt. Auch die Formung und Ausdifferenzierung der Zähne wird von Notch-Rezeptoren kontrolliert und beeinflusst. Den Notch-Signalweg zu verstehen und die Gene zu kennen, welche Form und Gestalt von Gewebe und Organen steuern, ist daher für viele Bereiche wichtig.

Gezielte Deaktivierung enthüllte verantwortliches Gen


Um herauszufinden, welche Gene den Signalweg für die Formung der Zähne verantwortlichen Gene kontrollieren, führte eine Forschergruppe um Thimios Mitsiadis, Professor für Orale Biologie der Universität Zürich Versuche an Mäusen durch. Durch gezieltes Deaktivieren verschiedener Gene fanden sie heraus, dass das so genannte Jagged2-Gen eine entscheidende Rolle für die gesunde Entwicklung der Zähne spielt.

Wurde dieses Gen deaktiviert und der Notch-Signalweg so unterbrochen, waren bei den Tieren gravierende Missbildungen der Zähne die Folge: Die Mäuse entwickelten deformierte Zahnkronen der Molaren und es formten sich zusätzliche Spitzen. Bei den Schneidezähnen waren Zellteilung und Zahnschmelzbildung blockiert.


Biozähne aus Stammzellen


Die neuen Erkenntnis könnte in der Zahnmedizin wichtig sein für die Entwicklung einer neuen Therapieform auf Basis von Stammzellen. Ziel ist es dabei, das Potential dieser Zellen nicht nur für die Reparatur von Zähnen zu nutzen, sondern für die Herstellung gänzlich neuer Zähne – so genannten Biozähnen. Doch dafür werden Kenntnisse der genauen genetischen Mechanismen gebraucht, die die Zahnform bestimmen.

Noch ist es nicht möglich, einen neuen Zahn zu generieren, dessen Form den individuellen Patientenbedürfnissen angepasst ist. Eine kombinierte Lösung aber ist bereits mit dem heutigen Wissensstand denkbar, wie Mitsiadis ausführt: „Eine Kombination von Stammzellen mit künstlichen Stützgerüsten könnte eine Lösung für dieses Problem sein.“
(Universität Zürich, 06.08.2010 - NPO)
 
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