Neuronen regulieren Vaskularisation im Rückenmark

Der Zebrafisch (Danio rerio) hat in den letzten Jahren als Versuchstier stark an Bedeutung gewonnen. Da seine Eier und Larven durchsichtig sind, lassen sich seine natürliche Entwicklung (Ontogenese) und gezielte Eingriffe in diesen Prozess gut beobachten. Biologen um Ferdinand le Noble am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) untersuchen an Zebrafisch-Embryonen die Entwicklung des Wirbelkanals und seiner Umgebung.

Der Wirbelkanal wird schon früh mit Nervenzellen besiedelt, während Blutgefäße sich anfangs nur in der Umgebung befinden. Die herrschende Lehrmeinung besagt, dass Signale der Gefäß-Endothelzellen dafür sorgen, dass die Blutgefäße sich verzweigen und Kapillaren in das Rückenmark einsprossen. Die Karlsruher Experimente ergaben jedoch, dass diese Wachstumssignale von den Nervenzellen ausgehen.

Die Neuronen synthetisieren den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor Typ A (VEGF-A), aber auch dessen löslichen Rezeptor sFlt-1, der wie ein Antikörper wirkt, indem er verhindert, dass VEGF-A an seinen Rezeptor auf der Endothelzelle bindet und dort einen Effekt auslöst. Anfangs synthetisieren die Neuronen relativ viel sFlt-1; dadurch hemmen sie die Angiogenese, sodass der Wirbelkanal arm an Sauerstoff ist. Dieses sauerstoffarme Milieu ist ideal für die Reifung der neuronalen Stammzellen. Erst wenn deren Entwicklung ein gewisses Stadium erreicht hat, nimmt die Synthese von sFlt-1 ab, und es folgt eine stärkere Vaskularisation.

Zwar synthetisieren auch die Gefäß-Endothelzellen den nach ihnen benannten Wachstumsfaktor VEGF und seinen Gegenspieler sFlt-1. Experimente mit Zebrafisch-Embryonen, bei denen die entsprechenden Gene ausgeschaltet waren, zeigten jedoch, dass sie keine Rolle für die Vaskularisation des Wirbelkanals spielen. |