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AHO Aktuell - 23.09.2002
"Mutter-Kind-Dialog im Rinderstall"
München (idw) - Welche Signale werden zwischen einem Rinderembryo
und dem Muttertier ausgetauscht, so dass die Trächtigkeit
aufrechterhalten und erfolgreich zu Ende geführt werden kann? Dieser
Frage widmet sich jetzt die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(DFG) an der LMU etablierte Forschergruppe "Mechanismen der
embryo-maternalen Kommunikation". Das Projekt bringt Embryologen,
Biotechnologen und Spezialisten für funktionale Genomanalyse zusammen.
Das besondere Interesse gilt dabei den Veränderungen der Genaktivität
bei den Muttertieren. "Die im Vorfeld erreichten Ergebnisse stimmen uns
schon sehr optimistisch", berichtet der Initiator und Leiter des
Projekts, Prof. Dr. Eckhard Wolf, Ordinarius an der Tierärztlichen
Fakultät und am Genzentrum. "Bereits die Eizellen scheinen ganz
bestimmte Veränderungen in der Genaktivität der Eileiterzellen zu
bewirken."
Ein Briefkasten in der Gebärmutter: Nach einer Hypothese speichert die
embryonale Hülle, die so genannte Zona pellucida, zwischen Embryo und
den mütterlichen Zellen Signalmoleküle, die kontrolliert abgegeben
werden können. Neben dieser vermuteten "mailbox-Funktion" gibt es noch
andere spannende Aspekte in der Kommunikation zwischen Embryo und
Muttertier. In der Tierzucht zeigt sich immer wieder, dass die Zeit der
Trächtigkeit sehr riskant für den Nachwuchs ist. "Vor allem in der
frühen Phase der Trächtigkeit erleben wir die größten Verluste", so
Wolf. "Deshalb ist es eines der wichtigsten Forschungsgebiete - aber
auch hochinteressant für die reproduktionsbiologische
Grundlagenforschung." Es ist nicht sehr viel über die Mechanismen der
embryo-maternalen Kommunikation bekannt, weil geeignete Modellsysteme
und sensitive Analysetechniken bislang nicht existierten. Beides wurde
von der interdisziplinären Forschergruppe im Vorfeld entwickelt.
In der Abteilung von Dr. Horst-Dieter Reichenbach an der Bayerischen
Landesanstalt für Tierzucht in Grub stehen ganz besondere Rinderpaare
bereit: eineiige Zwillinge. Ihr identisches Erbgut macht sie zu
optimalen Muttertieren in den Versuchen. In ein Tier je Paar wird ein
Embryo eingepflanzt werden. "Nach einem Tag werden wir Zellen des
weiblichen Geschlechtstraktes, also Eileiter und Uterus, entnehmen und
untersuchen", berichtet Wolf. "Wir können so bestimmen, welche Gene von
den Embryonen angeschaltet oder abgeschaltet wurden." Der andere
Zwilling liefert die Vergleichszellen, die das Muster der Genaktivität
im nicht-trächtigen Zustand zeigen. Weil die beiden Tiere genetisch
identisch sind, können alle Unterschiede in der Genaktivität auf die
Trächtigkeit und den Embryo zurückgeführt werden.
Eine Bestätigung der Ergebnisse aus den Tierstudien soll eine weitere,
neu entwickelte Methode liefern. Katja Prelle, Privatdozentin am
Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie der LMU, hat
Systeme zur Anzucht und Vermehrung von Epithelzellen des Eileiters
etabliert. Damit können in vitro die Wechselwirkungen zwischen dem
Embryo und dem Epithel, also den oberflächlich liegenden Zellschichten,
untersucht werden.
Ein weiterer Schritt wird die Suche nach den molekularen Grundlagen der
Kommunikation zwischen Embryo und Muttertier sein. Die Tierstudien zu
Beginn sollen bald einige Kandidatengene liefern, die an diesem
Signalaustausch beteiligt sein könnten. Gene liefern den Bauplan für ein
oder mehrere Proteine. Die Aktivitätsmuster der Kandidatengene und ihre
Proteine werden zwei Abteilungen am Genzentrum, Genomics von Dr. Helmut
Blum und Proteomics von Dr. Georg J. Arnold, in Kooperation mit Prof.
Dr. Fred Sinowatz von der Tierärztlichen Fakultät der LMU und Dr. Ralf
Einspanier, Privatdozent an der TU, analysieren und charakterisieren.
Das Projekt wird für drei Jahre gefördert, mit der Option einer
Verlängerung um die gleiche Zeitspanne.
Informationsdienst Wissenschaft - idw - - Pressemitteilung
Ludwig-Maximilians-Universität München, 23.09.2002
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