Steuerung der Inselmorphogenese durch mechanische Signale

Die Inseln der Bauchspeicheldrüse bestehen aus Gruppen hormonproduzierender Zellen, darunter auch insulinproduzierende Beta-Zellen, die für die Kontrolle des Blutzuckerspiegels von entscheidender Bedeutung sind. Die Inseln haben eine dreidimensionale Struktur, die für die volle Aktivität der Betazellen erforderlich ist. Die Krankheit Diabetes entsteht, wenn Betazellenverlorengehen oder nichtrichtig funktionieren. Um neue Behandlungsmöglichkeiten für Diabetes zu finden, ist es wichtig zu verstehen, wie sich die Inselzellen der Bauchspeicheldrüse bilden. In der Bauchspeicheldrüse liegen die endokrinen Zellen zu Beginn getrennt vor und lagern sich erst mit der Zeit zusammen, um Inseln zu bilden. Die Details des Zusammenlagerns werden unzureichend verstanden, da sich die Bauchspeicheldrüse tief im Körper befindet. Ziel des Projekts Steuerung der Inselmorphogenese durch mechanische Signale ist es, mithilfe des Modellorganismus Zebrafisch mehr über die Inselbildung zu erfahren. Zebrafische sind ideal für diese Forschung, da sich ihre Bauchspeicheldrüse ähnlich entwickelt wie die des Menschen. Außerdem sind sie klein, leicht zu handhaben und in frühen Entwicklungsstadien transparent, wodurch es den Forschenden möglich ist, Zellbewegungen in Echtzeit zu beobachten. Im vorliegenden Forschungsprojekt nutzen wir Live-Mikroskopie, um den zeitlichen Ablauf der Inselbildung zu untersuchen. In früheren Studien haben wir entdeckt, dass Inselzellen während der Inselbildung aktiv ihre Form ändern und dünne Fortsätze ausfahren. Diese Ausstülpungen sind wahrscheinlich wichtig für die Zell-Zell-Erkennung und die Herstellung von Kontakten zwischen Zellen. Sie ermöglichen es den Zellen, sich bei ihrer Bildung aktiv aneinander zu ziehen. Wir gehen davon aus, dass Proteine und andere Moleküle der Zellmembran wichtig sind, um mechanische Kräfte weiterzuleiten und Zellbewegungen zu lenken. Wir verwenden neue hochauflösende Mikroskopiermethoden, um die Aktivität von Membranfaktoren zu untersuchen und Kräfte zu erkennen, die an der Membran wirken. Wir werden untersuchen,welche Auswirkungen eine Blockierung derFunktionvon Membranfaktoren und von mechanischen Wandlern haben, um ihre Rolle bei der Inselbildung zu definieren. Wir werden auch untersuchen, ob ähnliche Moleküle möglicherweise dieselbe Rolle bei der Inselentwicklung bei Säugetieren, einschließlich Menschen, spielen. Die aus unseren Studien gewonnenen Erkenntnisse können die Methoden zur Herstellung von Ersatzinseln zur Behandlung von Diabetes verbessern. Dieselben Membranfaktoren spielen eine Rolle bei der Entwicklung vieler Organe wie dem Herzen und dem Nervensystem sowie bei Krebs, sodass unsere Studien zum Verständnis anderer Krankheiten beitragen und zu neuen Behandlungen führen können.