Wie aus Venen das Lymphgefäßsystem entsprießt

24. Jänner 2011, 12:28
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Wiener Wissenschafter zeigten, wie es zur Abtrennung des lymphatischen Systems von Blutgefäßen kommt

Wien - Blutgefäße dienen unter anderem dem Transport von Nährstoffen und Sauerstoff, doch für das Funktionieren des Immunsystems, für die Resorption von Gewebsflüssigkeiten und für den Fettstoffwechsel benötigen Säugetiere ein zweites Gefäßsystem - die Lymphgefäße. Wissenschafter der Medizinischen Universität in Wien haben jetzt den entscheidenden Mechanismus aufgeklärt, wie sich diese beiden Systeme in der frühen Embryonalentwicklung von einander trennen. Die entsprechende Arbeit ist in der international renommierten Fachzeitschrift Blood erschienen.

"Wir haben vor rund zehn Jahren mit dem Protein Podoplanin den ersten stabilen Marker für Zellen des Lymphgefäßsystems entdeckt. Podoplanin kommt nur auf den lymphatischen, aber nicht auf den Blutgefäßgefäßen vor", sagte Dontscho Kerjaschki, Vorstand des Instituts für Klinische Pathologie der MedUni am Wiener AKH, zum Startpunkt der Forschungen. Dadurch könne man diese verschiedenen Gefäße in histologischen Präparaten zuverlässig identifizieren. Über die Funktion von Podoplanin wusste man aber nicht sehr viel.

Lymphgefäßentwicklung am Mausmodell

Um die Funktion von Popoplanin weiter zu klären, initiierte Kerjaschki mit dem vor kurzem verstorbenen Bernd R. Binder, dem damaligen Vorstand des Instituts für Gefäßbiologie der MedUni Wien, ein gemeinsames Projekt. Zusammen mit den Mitarbeitern dieses Institutes, Pavel Uhrin, Jan Zaujec und Johannes Breuss, setzten sie sich auf die Fährte von Podoplanin in Sachen Embryonalentwicklung - in einem Mausmodell, in welchem die Produktion von Podoplanin mittels Stammzelltechnologie ausgeschaltet wurde.

Der Ausgangspunkt, so Uhrin: "Während ihrer Entwicklung haben Embryonen zunächst noch keine Lymphgefäße, sondern nur das Blutgefäßsystem." Es besteht aus sogenannten Kardinalvenen. Bekannt war bereits, wie es dann in Richtung Lymphgefäße weiter geht: Bestimmte Zellen der inneren Auskleidungsschicht dieser Blutgefäße - Endothelzellen - produzieren erste lymphatische Markerproteine, zum Beispiel Prox-1 oder Podoplanin. Daraufhin beginnen dort die Endothelzellen auszusprießen und bilden sogenannte Lymphsäcke, aus denen schließlich die eigentlichen Lymphgefäße entstehen. Die offene Frage aber war bisher, wie sich im Endeffekt das neuentstehende Lymphsystem von den Blutgefäßen abkoppelt.

Verstopft und abgetrennt

Genau das dürften die Autoren der Studie geklärt haben. Uhrin: "Das Podoplanin, welches in den aussprießenden Lymphsäcken exprimiert wird, aktiviert die Blutplättchen (Thrombozyten, Anm.) im Blut. Diese verstopfen daraufhin die Verbindung zwischen den Lymphsäcken und den Kardinalvenen und führen so die Abtrennung der beiden Systeme herbei."

 

Ein Experiment, das - quasi als Gegenbeweis - diese Ergebnisse unterstützt, so der Wiener Pathologe Dontscho Kerjaschki (MedUni Wien/AKH): "Wir haben dann die Funktion der Blutplättchen pharmakologisch gehemmt. Daraufhin fand in den Mausembryos keine vollständige Abtrennung von Blutgefäß- und Lymphgefäßsystem mehr statt."

Bei Mäusen geschieht dieser Prozess zwischen dem elften und dem 14. Tag der Embryonalentwicklung. Letztere dauert bei diesen Säugetieren insgesamt 21 Tage. Kerjaschki: "Mittlerweile sind diese Ergebnisse von anderen Forschungsgruppen bestätigt worden." Beim Menschen dürfte die Sache ähnlich ablaufen.

Chance auf neue Therapien

Die neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse könnten - hier ist allerdings Vorsicht geboten - auch Auswirkungen auf die Entwicklung neuer Therapien haben. So gibt es das sehr seltene Kasabach-Merritt-Syndrom, bei dem Kinder riesige Blutschwämme (Hämangiome) aufweisen. Hier treten schwerste Blutungen auf, weil die Blutschwämme offenbar mit ihrem Podoplanin die Thrombozyten (Blutplättchen) anlocken und "verbrauchen". Die Hemmung dieses Ablaufs wäre eventuell ein neues Therapieprinzip.

Möglich wäre aber auch ein Einfluss dieser Resultate auf die Suche nach neuen Strategien gegen die Abwanderung von bösartigen Zellen vom Tumor und die Metastasierung eines Krebsleidens. Auch auf Krebszellen wird Podoplanin-Protein exprimiert. Das wiederum könnte zur Aktivierung von Blutplättchen führen und die Bildung von Tochtergeschwülsten zu einem Tumor fördern. Auch hier wäre eine Blockade dieser Abläufe denkbar. Das Lymphgefäßsystem dürfte bei der Weiterverbreitung von bösartigen Zellen im Organismus nämlich eine wesentliche Rolle spielen. (red/APA)

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