Multipotenz in der Neuralleiste bei Gesundheit und Krankheit

Stammzellen im Embryo können zu fast jedem Zelltyp werden, entscheiden aber letztendlich über ihr Schicksal, indem sie mit anderen Zellen kommunizieren. Auf dieser Grundlage kann die Realisierung der Multipotenz individuell oder kollektiv sein. Im Falle einer individuellen Multipotenz führen alle einzelnen Stamm- oder Vorläuferzellen zu einer ähnlichen Nachkommenschaft mit einer ähnlichen Abstammungsstruktur und einer nachgeschalteten Schicksalsverteilung. Im Falle einer kollektiven Multipotenz treffen einzelne Vorläufer, obwohl sie jeden Weg einschlagen könnten, schon frühzeitig schicksalsbeschränkende Entscheidungen, die nur einen Teil des Spektrums der nachgeschalteten Schicksale abdecken. Die Erzeugung des gesamten Spektrums nachgeschalteter Schicksale wird durch eine komplexe Verteilung überlappender und nicht überlappender Schicksalsbeschränkungen innerhalb einer Stammpopulation erreicht. Das Verständnis, wie Zellsignale das Schicksal von Stammzellen antreiben, könnte die Behandlung von Entwicklungsstörungen und Krebs bei Kindern beeinflussen. Neuralleistenzellen (NCC), die in erster Linie zur Gesichtsbildung, Herz und peripherem Nervensystem beitragen, sind hoch multipotent und daher ein perfektes Modellsystem zur Untersuchung von Einschränkungen und Entscheidungen von Zellschicksalen. Unsere vorläufigen Daten legen nahe, dass Zellen der Neuralleiste nach dem kollektiven Multipotenzmodell arbeiten, was für die Robustheit unserer Embryonalentwicklung verantwortlich sein könnte. Hier werden wir untersuchen, ob die Multipotenz der Neuralleiste nach dem Modell Population vs. Individuum funktioniert. Als nächstes werden wir untersuchen, wie die Flexibilität klonaler Strukturen für Robustheit in der Entwicklung sorgt und es ermöglicht, einer Stammzellinsuffizienz beim Alkoholsyndrom oder anderen angeborenen Anomalien zu widerstehen.