Den zellulären Bauplan der Organentwicklung entschlüsseln

Wie Zellen vorgefertigte „Bausteine“ transportieren, um die inneren Kanäle unserer Organe aufzubauen

• Proteomik der Zellulären Signalübertragung

Eine internationale Studie unter Mitwirkung von Forschenden des LIH, veröffentlicht in Nature Communications, zeigt, wie Zellen vorgefertigte molekulare Bausteine transportieren, um die Kanäle gesunder Organe aufzubauen.

Eine Studie unter Mitwirkung von Prof. Gunnar Dittmar vom Luxembourg Institute of Health (LIH) hat einen grundlegenden Mechanismus aufgedeckt, der erklärt, wie Zellen die inneren Hohlräume bilden, die für die Architektur gesunder Gewebe und Organe erforderlich sind. Die in Nature Communications veröffentlichte internationale Studie (DOI: 10.1038/s41467-026-75503-w), die von der Nanyang Technological University in Singapur geleitet wurde, zeigt, wie Zellen vorgefertigte strukturelle Komponenten transportieren, um lebenswichtige biologische Kanäle aufzubauen.

Was sind zelluläre Lumina und warum sind sie für die menschliche Gesundheit wichtig?

Lumina sind die hohlen Innenräume in röhrenförmigen Strukturen und Hohlräumen des Körpers. Sie bilden die grundlegende Architektur von Organen wie Nieren, Darm und Blutgefäßen. Die korrekte Bildung von Lumina ist für die ordnungsgemäße Funktion des Gewebes unerlässlich, da sie den Transport von Flüssigkeiten, Nährstoffen und Sauerstoff ermöglicht. Ein Verständnis der grundlegenden Mechanismen des zellulären Aufbaus liefert wichtige Erkenntnisse darüber, wie gesundes Gewebe seine Struktur erhält und welche Prozesse bei Gewebeabbau und Krankheiten gestört werden.

Wie bauen Zellen diese inneren Organkanäle auf?

Während der Gewebeentwicklung müssen Zellen eine klare Innen-außen-Ausrichtung herstellen, die als Zellpolarität bezeichnet wird. Die Studie zeigt, dass Zellen die inneren Oberflächen nicht Stück für Stück an ihrem endgültigen Bestimmungsort zusammensetzen. Stattdessen bauen sie strukturelle Komponenten in spezialisierten Transportbehältern vor. Diese werden anschließend durch einen streng regulierten, von bestimmten Proteinen gesteuerten molekularen Prozess direkt zum Ort der Kanalbildung transportiert.

Die grundlegenden Prinzipien zu entschlüsseln, nach denen gesunde Zellen eine funktionsfähige Gewebearchitektur aufbauen, ist entscheidend, um komplexe menschliche Krankheiten zu verstehen“, erklärt Prof. Gunnar Dittmar, Leiter der Gruppe Proteomics of Cellular Signalling am LIH. „Durch die detaillierte Proteinprofilierung für diese Studie hat unser Team die molekulare Maschinerie präzise kartiert, mit der Zellen diese vorgefertigten Bausteine zur richtigen Zeit an den richtigen Ort transportieren.

Welche Rolle spielten die Forschenden aus Luxemburg in dieser Studie?

Die Gruppe Proteomics of Cellular Signalling innerhalb des Department of Cancer Research am LIH brachte ihre hochmoderne Expertise in Massenspektrometrie und hochauflösender Proteinkartierung ein. Durch die Analyse und Katalogisierung der Proteinzusammensetzung der spezialisierten Transportbehälter identifizierte das Luxemburger Team wichtige molekulare Signaturen. Dadurch konnten die internationalen Partner die genauen Signalwege bestätigen, die den Aufbau der Organkanäle steuern.