Was Zebrafisch-Mutanten und Menschen gemeinsam haben

23. Jänner 2008, 14:42
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Fische dienen als Modell für menschliche Erkrankungen - Forscherteam der Medizinischen Universität Wien entdeckte potenzielles Krankheitsgen

Wien - Um den Ursachen bestimmter menschlicher Erkrankungen auf den Grund zu gehen, bedient man sich zunehmend tierischer Hilfe. Besonders bei seltenen Krankheiten tappen die Forscher bei der Suche nach den Ursachen noch im Dunkeln. Bei vier kaum bekannten Leiden (Hermansky-Pudlak Syndrom, Chediak-Higashi Syndrom, Griscelli Syndrom und Arthrogryposis-renal dysfunction-cholestasis (ARC) Syndrom) dürfte den Wissenschaftern Dank der Unterstützung von mutierten Zebrafischen nun aber ein Licht aufgegangen sein.

Wissenschafter in Wien, Tübingen und Zürich haben nämlich durch die Untersuchungen an Zebrafisch-Mutanten ein mögliches neues Krankheitsgen entdeckt. Das "vam6"-Gen ist offenbar für die Funktion unterschiedlicher Zellen im Körper notwendig. Ein Defekt in dieser Erbanlage führt zu Schädigung in verschiedenen Organen wie Augen, Leber, Verdauungstrakt, Immunsystem und Haut.

"An sich sind die Erkrankungen beim Menschen relativ selten. Doch es gibt ein sehr breites Spektrum. Leichte Formen wird man womöglich nie bemerken. Doch es gibt auch sehr schwere Formen, bei denen die Betroffenen oft sehr früh nach der Geburt sterben", sagte Ralf Dahm vom Institut für Hirnforschung der MedUni-Wien zu dem Projekt. Erstautorin Helia Schönthaler - derzeit am Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien tätig - und die Co-Autoren publizieren ihre Arbeit jetzt in der wissenschaftlichen Zeitschrift "Development".

Modellorganismus Zebrafisch

Einer der Hintergründe: Die Bedeutung von Mäusen als Modellorganismus für menschliche Krankheiten ist spätestens seit dem Medizin-Nobelpreis 2007 unbestritten. Doch ein weiterer Organismus, der für die biomedizinische Forschung zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist der Zebrafisch. An Zebrafischen mit mutierten Erbanlagen entdeckten die Wissenschafter das "vam6"-Gen.

Im Rahmen einer umfangreichen Suche nach Zebrafischen mit krankhaften Veränderungen konnten die Forscher Fische identifizieren, in denen das vam6-Gen beschädigt ist. Im Vergleich mit gesunden Artgenossen erscheinen kranke Fische offensichtlich heller, können keine bakteriellen Infektionen abwehren und sehen deutlich schlechter. Dieses Krankheitsbild lässt sich erstaunlicherweise mit Patienten vergleichen, die unter einer Störung des sogenannten Lysosomen-Stoffwechsels leiden.

Am Menschen wurde diese Erkrankung bisher nur teilweise verstanden. Patienten haben beispielsweise helle Augen, Haare und Haut, ein geschwächtes Immunsystem sowie ein vermindertes Sehvermögen. Außerdem treten Probleme mit inneren Organen wie dem Magen-Darm-Trakt oder der Leber auf.

Vesikel-Defekt

Im Endeffekt handelt es sich bei den krankmachenden Mechanismen durch ein mutiertes "vam 6"-Gen um einen Defekt in jenen kleinen Bläschen (Vesikel), über die in Zellen Substanzen transportiert und verdaut werden. Dahm: "Eine bestimmte Art der Vesikel sind die Lysosomen und von ihnen abgeleitete Vesikel. Diese speichern u.a. in den Zellen von Haut und Iris jene Pigmente, die Haut und Augen ihre Farbe geben. In den Fresszellen des Immunsystems verdauen sie Bakterien und andere Krankheitserreger. In der Netzhaut des Auges sind sie für den Abbau der Abfallprodukte der Lichtsinneszellen zuständig. Häufig müssen verschiedene Vesikel miteinander verschmelzen, um den notwendigen Effekt zu erzielen."

Das markanteste Beispiel: Fresszellen (Makrophagen) nehmen in den Körper eingedrungene Bakterien auf und halten sie in einem solchen Bläschen. Dann kommt ein anderes Vesikel mit Abwehrenzymen etc. heran und muss mit dem Bläschen mit dem Bakterium verschmelzen, um den Krankheitserreger abzutöten und zu verdauen. Dahm: "Bei einem mutierten 'vam6'-Gen können die beiden Vesikel aber nicht verschmelzen. Wir haben Zebrafische künstlich mit Bakterien infiziert. Wiesen sie die Mutation auf, konnten sie die Bakterien eben nicht abwehren. Sie überlebten."

Jetzt gibt es jedenfalls ein erstes Tiermodell, um damit diese Vesikel-Erkrankungen genauer zu untersuchen. Wahrscheinlich gibt es aber auch noch eine ganze Reihe verschiedener Gen-Mutationen, die mit solchen Erkrankungen im Zusammenhang stehen. Doch der Anfang für die weitere Forschung ist jedenfalls gemacht. (APA/red)

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    Erscheinungsbild von normalen fünf Tage alten Zebrafisch-Larven (links) und Larven mit defekten vam6-Gen. Haut und Augen der mutanten Larven sind deutlich heller, als die der normalen Larven.

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