In Zusammenarbeit mit der Zhejiang Universität haben zwei Wissenschaftler der Klinik für Neurologie an der Uniklinik RWTH Aachen, Dr. rer. nat. Daniel Müller und Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Till Marquardt, eine Studie in der Fachzeitschrift Gastroenterology veröffentlicht. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Ursachen angeborener ENS-Erkrankungen wie Morbus Hirschsprung.
Das enterische Nervensystem (ENS), auch Darmnervensystem genannt, steuert auf verschiedensten Wegen den Verdauungsvorgang und hat wesentlichen Einfluss auf die Peristaltik, die Sekretion und den Blutfluss des Magen-Darm-Trakts. Die Klärung der genauen Ursprünge des ENS ist entscheidend, um angeborene ENS-Erkrankungen zu verstehen. Dies gestaltet sich jedoch schwierig, da es bisher nicht möglich war, zwischen den verschiedenen Populationen der Neural Crest Cells (NCC), aus denen das ENS hervorgeht, zu unterscheiden. Es wurde angenommen, dass das ENS hauptsächlich aus vagalen Neuralleistenzellen (vNCCs) und teilweise aus sakralen Neuralleistenzellen (sNCCs) stammt. Mit ihrer Studie wollten die Forscherinnen und Forscher die genauen Ursprünge des Säugetier-ENS aufklären.
Einsatz unterschiedler Methoden
Das Forschungsteam hat unterschiedliche Methoden angewendet, um die genaue Herkunft und Organisation des ENS im embryonalen Enddarm von Mäusen zu untersuchen. Sie haben Mausembryonen gezielt so genetisch verändert, dass genau die Zellen identifiziert werden konnten, die jeweils aus sNCCs und vNCCs hervorgehen. „Durch die kombinierte Anwendung von dualer Zell-Linienverfolgung und 3D-Rekonstruktion war es uns möglich, die räumliche Organisation des Beckenplexus und des Enddarms detailliert zu untersuchen und die genauen Beiträge von sNCCs und vNCCs zu identifizieren.“, berichtet Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Till Marquardt.
Studienergebnisse sind richtungsweisend für Behandlungsmethoden
Mit der Studie kam das Team zur Schlussfolgerung, dass das ENS der Säugetiere ausschließlich aus vNCCs hervorgeht. Die doppelte Zell-Linienverfolgung in Kombination mit der 3D-Rekonstruktion zeigte, dass s/tNCCs sich in komplexen Mustern im Beckenplexus und den umgebenden Geweben des Enddarms, aber nicht im Darm selbst, niederlassen. Die Linienverfolgung von ENS-Vorläufern ergab schließlich zusätzliche Beweise dafür, dass das murine ENS ausschließlich von vNCCs abstammt. „Die Erkenntnisse haben unmittelbare Auswirkungen auf das Verständnis von angeborenen ENS-Erkrankungen und beeinflussen die Entwicklung von künftigen Behandlungsmethoden“, erklärt Dr. rer. nat. Daniel Müller.
