Evolution setzt gerne auf bewährte Strategien

Forscher fanden bei Untersuchung der Nierenentwicklung bei Fröschen erstaunliche Parallelen zu anderen Spezies

Deutsche Forscher haben bei der Untersuchung der embryonalen Nierenentwicklung bei Fröschen erstaunliche Parallelen zur Organ-Bildung bei anderen Tierarten festgestellt. Die Wissenschafter von der Universität Freiburg schließen daraus, dass Entwicklungs-Bausteine, die sich in der Evolution einmal bewährt haben, immer wieder verwendet werden. Darüber hinaus könnte die Entdeckung auch in medizinische Behandlungen einfließen: Der neu entdeckte Mechanismus wäre dazu geeignet, die Entstehung der Zystenniere von vornherein zu unterdrücken.

In einer frühen Phase der Nierenentwicklung müssen sich aus kugelförmigen Gebilden gestreckte Nierenschläuche bilden, welche später für die Nierenfunktion lebenswichtig sind. Soeren Lienkamp von der Nephrologischen Abteilung am Universitätsklinikum Freiburg fand heraus, dass in der heranreifenden Froschniere einzelne Zellen aufeinander zuwandern und einen Zellkranz bilden, in dem sich alle Zellen an einer einzigen Stelle berühren. Durch eine Drehung dieses Zellkranzes in Richtung des späteren Nierenschlauches kommt es zu einer effektiven Streckung des Gewebes. Völlig überraschend ist, dass bereits Fruchtfliegen dieses Prinzip verwenden, um aus kleinen Gewebsklumpen gestreckte, voll funktionsfähige Flügel zu produzieren.

Wiederverwendete Bausteine

Offensichtlich werden Bausteine, die sich in der Evolution einmal als erfolgreich erwiesen haben, mit nur geringen Abwandlungen immer wieder verwendet. Die Arbeitsgruppe um Gerd Walz, Ärztlicher Direktor der Nephrologischen Abteilung am Universitätsklinikum Freiburg, konnte in Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen in Freiburg und Texas darüber hinaus nachweisen, dass dieses Programm auch in der Mausentwicklung und damit wahrscheinlich auch im Menschen angewendet wird. In der aktuellen Online-Ausgabe der Zeitschrift "Nature Genetics" werden diese Ergebnisse nun veröffentlicht.

Walz ist davon überzeugt, dass diese Arbeit weitreichende Konsequenzen hat: "Wir konnten nicht nur zeigen, wie clever die Natur einmal gemachte Entdeckungen weiterverfolgt, sondern nachdrücklich unterstreichen, wie viel wir heute noch von Fruchtfliegen und Kaulquappen über die Entwicklung von Organen und Krankheitsprozessen lernen können." In der Tat haben die Arbeiten direkte Anwendungsmöglichkeiten für die Behandlung von Zystennieren, einem Krankheitsbild, mit dem sich die Nephrologie in Freiburg schon seit vielen Jahren beschäftigt.

Neue Ansatz zur Behandlung von Zystennieren

"Bisher haben wir versucht, Wege zu finden, um das Wachstum von Zysten bei Patienten, die diese Krankheit geerbt haben, zu unterdrücken. Eine vermehrte Aktivität der Streckungsprogramme, wie die von uns beschriebenen, könnte die Zystenbildung nun von vorneherein unterbinden. Das bedeutet: Wir haben einen völlig neuen Ansatz, um die Erkrankung schon in der Entstehung zu unterdrücken." Dafür müssen die Wissenschafter nun nach Medikamenten suchen, die diese Programme gezielt stimulieren.

"Dass es so etwas geben muss", sagt Walz, "zeigt die Natur. Es gibt Gendefekte bei Mäusen, welche bei Menschen zu Zystennieren führen. In der Maus wird die Zystenbildung aber durch eine vermehrte Streckung komplett gehemmt. Wenn das bei der Maus geht, muss es auch beim Menschen Möglichkeiten geben, dieses Prinzip zur Prävention von Zysten einzusetzen." (red, derstandard.at, 18.11.2012)

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