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Göttingen Ohne Hunchback-Protein keine Blut-Hirn-Schranke
Campus Göttingen Ohne Hunchback-Protein keine Blut-Hirn-Schranke
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00:30 06.03.2018
Die Göttinger Biololgen haben an der Taufliege Drosophila melanogaster geforscht. Die Ergebnisse könnten auch für Menschen relevant sein. Quelle: Archiv
Göttingen

Ähnlich wie eine gute Funktionsbekleidung Wärme an den Körper lässt, Regen aber abschirmt, funktioniert die Blut-Hirn-Schranke. Eine entscheidende Rolle bei ihrer Bildung spielt das sogenannte Hunchback-Protein. Dies entdeckten Göttinger Biologen.

Dass es das Hunchback-Protein gibt, ist Forschern bereits seit Langem bekannt. Dass es aber offenbar eine zentrale Rolle bei der Entwicklung der Blut-Hirn-Schranke spielt, konnten Biologen der Universität Göttingen nun aber erstmals zeigen – indem sie seine Funktion in der Taufliege Drosophila melanogaster ausschalteten. Das Ergebnis: Ohne Hunchback-Protein funktioniert auch die Blut-Hirn-Schranke nicht mehr. Die Fachzeitschrift Plos Genetics berichtete darüber. Der gesamte Artikel zum Nachlesen ist hier zu finden.

Die Blut-Hirn-Schranke bildet eine Art Filter: Sie sorgt dafür, dass das Gehirn einerseits mit ausreichend Nährstoffen versorgt wird, andererseits Schadstoffe aus dem Körper ferngehalten werden. Für die Bildung dieser Schutzhülle sind in verschiedenen Tiergruppen sehr ähnlich gebaute, spezialisierte Zellen verantwortlich, die zu den Gliazellen gehören. Außer den eigentlichen Nervenzellen sind dies die wichtigsten Bestandteile des Nervensystems.

Hunchback-Protein wirkt auf Entwicklung des Auges der Taufliege ein

Die Göttinger Forscher bestimmten zunächst, welche Gene in welcher Reihenfolge an der Entwicklung des komplexen Auges der Taufliege beteiligt sind. Dabei stellten sie fest: Viele dieser Gene werden vom Hunchback-Protein reguliert. Entwicklungsbiologen war es schon lange als wichtiger Faktor in der Embryonalentwicklung bekannt. Der Zusammenhang mit der Entwicklung des Auges war ihnen allerdings neu. „Von dieser Entdeckung motiviert haben wir die Funktion des Proteins genauer untersucht“, erklärt die Erstautorin Montserrat Torres Oliva vom Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie.

Dr. Nico Posnien Quelle: pug

Die Forscher fanden heraus, dass Hunchback in speziellen Gliazellen aktiv ist, die zunächst in das Auge einwandern, dort zur Entwicklung beitragen und anschließend das Auge in Richtung Gehirn verlassen. „Welche Aufgaben die Gliazellen dann dort erfüllen, war bislang völlig unklar“, erläutert der Leiter der Studie, Dr. Nico Posnien.

Protein im Versuch abgeschaltet

Um das herauszufinden, schalteten die Biologen das Protein im Versuch ab. „Der Verlust der Hunchback-Funktion führte dazu, dass die Gliazellen nicht mehr korrekt gebildet werden konnten“, so die Wissenschaftler. „Und in Fliegen mit unvollständigen Gliazellen war die Blut-Hirn-Schranke nicht intakt.“

Ergebnisse unter anderem wichtig für MS-Forschung

Da die Blut-Hirn-Schranke der Taufliege ähnlich aufgebaut ist wie die des Menschen, können die Ergebnisse neue Impulse für die Erforschung von Krankheiten liefern, bei denen die Funktion der Blut-Hirn-Schranke beeinträchtig ist. Dazu zählen beispielsweise Multiple Sklerose und einige Arten von Schlaganfällen.

Originalveröffentlichung: Montserrat Torres Oliva et al. Dynamic genome wide expression profiling of Drosophila head development reveals a novel role of Hunchback in retinal glia cell development and blood-brain barrier integrity. Plos genetics 2018.

Von Nadine Eckermann

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