22.09.2017
Neue Studie zur proliferativen und funktionellen Heterogenität der Beta-Zellen des Zebrafischs veröffentlicht
Das Bild zeigt die mit dem so genannten „Beta-Bow-System“ markierten Zebrafisch-Betazellen. Durch die kombinatorische Expression von fluoreszierenden Proteinen kann die Entwicklungsgeschichte der Betazellen während des Inselwachstums verfolgt werden.
Wissenschaftler der Gruppe um Nikolay Ninov des DFG-Zentrums für Regenerative Therapien Dresden (CRTD) und des PLID haben in Zusammenarbeit mit Forschern aus dem CRTD, Japan und Großbritannien ihre Arbeit über die Nachverfolgung der Entwicklungsgeschichten pankreatischer Beta-Zellen in Nature Communications veröffentlicht.
Sumeet Pal Singh und Kollegen fanden heraus, dass die Pankreasinsel aus heterogenen Populationen von Beta-Zellen besteht, die unterschiedliche Kapazitäten haben zu proliferieren oder funktionelle Rollen während der Blutglukosekontrolle einzunehmen. Eine Population von "jungen" Beta-Zellen, die sich von Gewebe-residenten Stammzellen ableiten, dient dazu, mittels Proliferation die Anzahl an Beta-Zellen innerhalb der Insel zu erhöhen. Dem Gegenüber ist eine Population von "älteren" Beta-Zellen weniger fähig sich zu vermehren, aber ausgezeichnet bei der Aufrechterhaltung funktioneller Aufgaben der Insel, zum Beispiel nach Glukose-Stimulation.
Um die Entwicklungsgeschichten der Beta-Zellen nachvollziehen zu können, entwickelte das Team das so genannte „Beta-Bow-System“. Dieses erlaubt es, Beta-Zellen genetisch verschiedenfarbig zu markieren welche mittels Multicolor Imaging verfolgt werden können um ihre Evolution im Laufe der Zeit zu dokumentieren. Darüber hinaus überwachten die Wissenschaftler die metabolische Funktion der Beta-Zellen mit Hilfe eines neuen transgenen Reporters, der die Beta-Zellen nach Stimulation mit Glukose grün leuchten lässt. Die Faktoren, die zur Diversität der menschlichen Beta-Zellen beitragen, bleiben aber weiter unklar. Daher wird die Möglichkeit, die Evolution der Beta-Zell-Heterogenität innerhalb einer Zebrafisch-Insel direkt zu visualisieren, dazu beitragen, die dynamische Regulation der verschiedenen Zustände der Beta-Zellen besser zu verstehen. Dieses Wissen ist für die anschließende Entwicklung effektiver Strategien zur Beta-Zell-Regeneration und Schutz bei Diabetes von entscheidender Bedeutung.
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