Ähnlich wie Nervenzellen wachsen auch Blutgefäße nicht zufällig in einer Richtung, sondern werden durch bestimmte Signalmoleküle zu ihren Zielorganen und –geweben geleitet. Dies haben belgische Forscher jetzt erstmals im Journal Nature belegt. Ihr wichtigstes Hilfsmittel bei ihren Studien: ein Zebrafisch. Der beliebte Aquarienfisch dient als Modell für die genetische Steuerung der Gefäßentwicklung, der Angiogenese.
Ein komplexes Netzwerk
{1l}
Blutgefäße formen nein Netzwerk im Körper, mit dessen Hilfe Sauerstoff, Nährstoffe und Baumaterial zu den Organen und Geweben transportiert wird und Abfallstoffe entsorgt werden. Entsprechend dramatisch sind die Folgen, wenn dieses System behindert oder blockiert ist, der Herzinfarkt ist eine davon. Die Medizin sucht daher nach Möglichkeiten, das Gefäßwachstum mithilfe der so genannten therapeutischen Angiogenese künstlich zu stimulieren, um dadurch beispielsweise „Umleitungen“ im Netzwerk der Adern zu schaffen. Doch trotz wachsendem Wissen über die Entstehung von Gefäßen ist noch wenig darüber bekannt, wie die Adern ihren Weg zu ihrem Zielorgan oder Gewebe finden. Genau dieses Wissen jedoch ist notwendig, um neue Strategien für die therapeutische Angiogenese entwickeln zu können.
Gewagte Hypothese
Von Nervenzellen war bereits seit längerem bekannt, dass sie sich während ihres Wachstums sehr spezifisch in Richtung auf ihr Zielorgan oder Gewebe orientieren. Dabei dienen sowohl anziehende als auch abstoßende chemische Signale als „Wegmarken“. Die Wissenschaftler Monica Autiero and ihre Kollegen von der katholischen Universität Leuven stellten sich daher die Frage, ob dieses Prinzip möglicherweise auch bei Blutgefäßen die Entwicklung steuern könnte.
Um diese Frage zu beantworten, nutzten die Forscher den kleinen Zebrafisch als Tiermodell. Die Vorteile gegenüber dem klassischen Versuchstier Maus: Zebrafische wachsen und vermehren sich sehr schnell und weil sie teilweise durchsichtig sind können die Wissenschaftler die Entwicklung ihrer Blutgefäße mithilfe eines Mikroskops direkt beobachten.
”Wegmarken” für Blutgefäße
In Zusammenarbeit mit amerikanischen und französischen Wissenschaftlern gelang es dem flämischen Forscherteam, ihre gewagte Hypothese zu belegen. Sie konzentrierten ihre Suche auf UNC5B, ein Signalmolekül, das bei Nervenzellen als Wegmarke dient. An den Zebrafischen wiesen sie nach, dass Tiere, die dieses Molekül nicht bilden können, ein chaotisches, unkontrolliert verzweigtes Adersystem entwickeln. Dies zeigt, dass UNC5B und sein Rezeptor tatsächlich von entscheidender Bedeutung für die Ausrichtung und Koordination des Gefäßwachstums sein könnte. Damit haben Wissenschaftler erstmals einen Einblick in den Mechanismus der Aderbildung gewonnen und damit einen wichtigen Fortschritt in Richtung auf eine therapeutische Angiogenese erreicht.
(VIB, Flanders Interuniversity Institute of Biotechnology, 29.10.2004 – NPO)
