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Axolotl und Molch: Zwei Wege führen zu neuem Muskelgewebe

28.11.2013
Dresden. Die Dresdner Regenerationsforscherin Professorin Elly Tanaka vom DFG-Forschungszentrum für

Dresden. Die Dresdner Regenerationsforscherin Professorin Elly Tanaka vom DFG-Forschungszentrum für Regenerative Therapien Dresden – Exzellenzcluster an der TU Dresden (CRTD) konnte in einer Studie gemeinsam mit Professor András Simon vom schwedischen Karolinska Institute  zeigen, dass die  beiden  eng verwandten Salamander Axolotl und Molch zwei verschiedene Mechanismen zur Regeneration von Muskelgewebe haben. Dieses Ergebnis lässt vermuten, dass es vielfältige Strategien gibt, um eine mögliche Regeneration von Muskelgewebe  bei anderen Tierarten einschließlich Säugetieren herbeizuführen. Die Ergebnisse dieser Studie sind jetzt im Fachjournal „Cell Stem Cell“ veröffentlicht worden.

Salamander besitzen die Fähigkeit, beschädigte Gliedmaße zu regenerieren. An den beschädigten Enden beispielsweise eines Beines bildet sich ein sogenanntes Blastema, eine Ansammlung verschiedener Zellen, aus denen dann über Vorläuferzellen neue differenzierte Zellen entstehen, die die Gliedmaßen original nachwachsen lassen.

Doch exakt welche zellulären Mechanismen führen zur Regeneration von Muskelgewebe? Elly Tanaka und Dr. Tatiana Sandoval-Guzmán vom CRTD haben für diese Studie die Regeneration von Muskelgewebe im Bein der Axolotl (Ambystoma mexicanum) untersucht. Parallel dazu hat Professor András Simon vom Karlinska Institute (Schweden) diese Regeneration am Lurch (Notophthalmus viridescens) erforscht. Beide Salamander sind eng miteinander verwandt. Die Arbeitsgruppe von Elly Tanaka ist derzeit weltweit als einzige in der Lage, Muskelgewebe und Stammzellen mit einem gelben Farbstoff zu markieren, um die zellulären Mechanismen bei der Regeneration nachvollziehen zu können.

„Im Blastema des geschädigten Axolotls-Beins setzen örtlich vorhandene spezifische Muskelstammzellen, sogenannte Satelliten-Zellen, die Regenerationsaktivitäten für Muskelgewebe in Gang“, berichtet Tatiana Sandoval-Guzmán. Die schwedische Forschergruppe wies nach, dass beim Lurch durch Dedifferenzierung von Myofibrillen die Neubildung von Muskelfasern im geschädigten Bein initiiert wird.  Stücke der Myofibrillen entstehen durch Vermehrung spezifischer Zellen mit nur einem Zellkern im Blastema, die die Regeneration des Muskels im neuen Bein zur Folge haben. Beim Axoltol hingegen spielen Myofibrillen bei der Regeneration von Muskelgewebe im geschädigten Bein nachweisbar überhaupt keine Rolle.

„Diese Forschungsergebnisse an zwei sehr eng verwandten Salamandern zeigen eine unerwartete evolutionäre Diversität an zellulären Mechanismen, Muskelgewebe zu regenerieren“,  sagt Elly Tanaka. „Es ist zu vermuten, dass es vielfältige Strategien für eine mögliche Regeneration von Muskelgewebe bei anderen Tierarten einschließlich Säugetieren gibt.“

Quelle: Pressemitteilung des DFG-Forschungszentrums für Regenerative Therapien Dresden – Exzellenzcluster an der TU Dresden (CRTD) vom 26.11.13