Regenerations-Wunder der Hydra geklärt

17. Februar 2009, 17:58
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Selbst aus einzelnen Zellklumpen erwachsen wieder vollständige Tiere - Verantwortlich dafür sind Eigenschaften ihrer Zellen, die jenen von Stammzellen ähneln

Innsbruck/Wien - Süßwasserpolypen gelten als regelrechtes Regenerationswunder. Wie die auch Hydra genannten Tiere verlorene Körperteile regenerieren, konnten nun Biologen um Bert Hobmayer vom Institut für Zoologie der Universität Innsbruck gemeinsam mit deutschen und norwegischen Kollegen klären.

Die Tiere besitzen - wie auch die verwandten Seeanemonen - eine etwa im Vergleich mit Wirbeltieren erstaunliche Vielfalt an speziellen Entwicklungs- und Signalgenen, erklärte Hobmayer. Sogenannte Wnt-Gene spielen bei Entwicklungsvorgängen, aber auch bei der Krebsentstehung eine entscheidende Rolle.

Wnt-Gene wurden erst vor wenigen Jahren entdeckt. Sie produzieren Signalmoleküle, die von Zellen ausgeschieden werden, um andere Zellen zu beeinflussen. Schon bei der ganz frühen Entwicklung von Organismen - quasi wenn sich der noch unförmige Zellklumpen zu formieren beginnt - sind Wnt-Gene von entscheidender Bedeutung. Ist die Signalfunktion gestört, so kann Krebs entstehen. Somit ist die Wnt-Gruppe auch für die medizinische Forschung und die Pharmaindustrie höchst interessant geworden; zumal viele Funktionsweisen der Signalübertragung bei einfachen Organismen nicht viel anders ablaufen als beim Menschen.

Überraschend viele Wnt-Gene

Bis vor Kurzem dachten Entwicklungsforscher, dass höher entwickelte Organismen auch eine größere Vielfalt an Wnt-Genen haben müssten. Doch bereits vor rund zwei Jahren haben die Innsbrucker Wissenschafter die Sache bei Seeanemonen untersucht und dabei 13 Wnt-Gene gefunden, bei Hydra sind es elf. Das ist deutlich mehr als etwa bei den höherentwickelten Insekten: Fruchtfliegen besitzen beispielsweise nur sieben solche Gene; zum Vergleich, der Mensch hat 19 davon. Dabei gilt die Gruppe der Nesseltiere, zu denen sowohl Süßwasserpolypen als auch Seeanemonen zählen, als sehr ursprünglich.

Diese Wnt-Gene spielen nun auch bei der Regenerationsfähigkeit eine entscheidende Rolle: Diese Fähigkeit geht sogar soweit, dass aus einem Klumpen einzelner Hydra-Zellen wieder ein ganzer Polyp wachsen kann. "Das ist möglich, weil die Zellen auch der erwachsenen Tiere in einem pseudoembryonalen Zustand verbleiben, ähnlich wie Stammzellen", so Hobmayer. Während der Entwicklung oder auch der Regeneration entstehen in den Zellverbänden sogenannte Signalzentren, welche die korrekte Differenzierung der Zellen koordinieren.

Ewiges Leben

Hydren sind aber auch insofern bemerkenswert, als sie nicht altern. Wenn sie in einem Aquarium mit stets passenden Lebensbedingungen gehalten werden, haben sie praktisch das ewige Leben gepachtet. Was bei höheren Organismen nur Stammzellen vermögen, bleibt bei den Polypen in allen Zellen erhalten: Sie können sich praktisch unbegrenzt teilen. (APA/red)

Link
+ Body plan evolution - Institut für Zoologie, Universität Innsbruck

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