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Mittels dreidimensionaler Zellkultur konnte die Verteilung eines wichtigen Signalmoleküls in der Nischen-Umgebung von Darm-Stammzellen mikroskopisch sichtbar gemacht werden.
Dr. Henner Farin vom Georg-Speyer-Haus in Frankfurt:
Lösliche Wachstumsfaktoren dienen der Kommunikation zwischen Zellen − nur so ist es dem Körper möglich Regenerationsprozesse zu steuern und die Bildung von Zellen an den Bedarf des Organs anzupassen. Eine Überaktivierung des sogenannten Wnt-Signalweges stellt aber auch die Hauptursache von Darmkrebs dar. Deshalb ist es wichtig zu verstehen wie die Wnt-Aktivität zur Wachstumskontrolle normaler Darm-Stammzellen gesteuert wird. In den sogenannten Lieberkühn-Krypten, den knospen-artigen Einfaltungen findet die gesamte Zellproliferation des Darmepitheliums statt. Über die Verteilung der Wnt-Moleküle in diesen „Zellfabriken“ waren bisher keine Erkenntnisse verfügbar. Eigens zu diesem Zweck wurde eine „Knock-in“ Maus generiert, bei der eine Markierung im Wnt3 Protein eine mikroskopische Detektion erlaubt. So konnte Dr. Farin in der heute in Nature erschienenen Studie zeigen, dass Wnt3 von Nischenzellen sezerniert und auf der Zelloberfläche der direkt benachbarten Stammzellen gebunden wird. Durch Zellteilung verlieren Vorläuferzellen daraufhin den Kontakt zur Signalquelle wodurch die Stammzell-Eigenschaften verloren gehen und in Folge die Zelldifferenzierung eingeleitet wird. Die Visualisierung von Wnt3 hat es somit ermöglicht die kurze Reichweite dieses Faktors aufzuzeigen, welche die präzise Lokalisierung und Begrenzung der Stammzell-Aktivität kontrolliert. Möglich waren diese Beobachtungen durch die Kombination eines 3D Darmkulturmodells, sogenannten „Darm-Organoiden“ mit hochauflösender konfokaler Mikroskopie.
Die Arbeiten wurden während der Forschungstätigkeit von Dr. Farin im Labor von Professor Hans Clevers am Hubrecht Institut den Niederlanden initiiert und daraufhin in der Junior Arbeitsgruppe von Dr. Farin am Georg-Speyer-Haus vervollständigt. Gefördert wird die Arbeit von Dr. Farin durch das Deutsche Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK) am DKFZ Partnerstandort Frankfurt/Mainz.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Dr. Henner Farin
Georg-Speyer-Haus
Institute for Tumor Biology and Experimental Therapy
Paul-Ehrlich-Str. 42-44
60596 Frankfurt, Germany
tel: +49-69-63395-520
email: Farin@gsh.uni-frankfurt.de
Publikation:
Farin HF#, Jordens I, Mosa MH, Basak O, Korving J, Tauriello DVF, de Punder K, Angers S, Peters PJ, Maurice MM, Clevers H# Visualization of the short-range Wnt gradient in the intestinal stem cell niche. doi:10.1038/nature16937
#co-correspondence
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature16937.html?WT.ec_i...
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students
Biology, Chemistry, Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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