Forschung an chronischen Darmerkrankungen

Querschnitt der Darmwand von Mäusen mit normaler Aktivierung von STAT5.

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Überhöhte Aktivierung von STAT5. Die braune Färbung identifiziert Zellen, die sich auf eine Zellteilung vorbereiten, und deutet auf eine erhöhte Proliferationsrate im Gewebe mit hoher STAT5-Aktivität hin.

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Fehlende Aktivierung von STAT5.

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Ein internationales Forschungsteam hat unter der Beteiligung der Vetmeduni Vienna einen wesentlichen Beitrag zur Darmforschung geleistet. Mit einer Publikation im Fachjournal Stem Cell Reports haben Richard Moriggl, Mathias Müller und Thomas Rülicke gemeinsam mit KollegInnen STAT5 als wesentlichen Faktor in der Darmregeneration identifiziert.

Der menschliche Darm hat mit 400 Quadratmetern eine enorme Oberfläche. Die Produktion neuer und das Absterben alter Zellen muss stets im Gleichgewicht bleiben. Wird Darmgewebe verletzt, regeln sogenannte Darmepithel-Stammzellen die Regeneration, indem sie sich teilen und für Zellnachschub sorgen. Der Transkriptionsfaktor STAT5 vermittelt Signale in der Zelle und trägt so zum zellulären Gleichgewicht und zu Reaktionen auf Verletzungen im Darm bei. STAT5 reguliert auch entzündliche Prozesse, hält die Schutzschicht im Darm aufrecht und verhindert so Infektionen. Die zugrunde liegenden Mechanismen waren bislang unklar.
 
Zusammen mit dem Ludwig Boltzmann Institut für Krebsforschung und dem Cincinnati Children’s Hospital Medical Center haben Wissenschafter der Vetmeduni Vienna und der MedUni Wien nun herausgefunden, dass der Verlust von STAT5 dazu führt, dass sich bestimmte Darmepithel-Stammzellen weniger oft teilen. Ohne STAT5 ist die Darmmorphologie verändert und die Regeneration bei chronischen Darmentzündungen oder auch nach einer Bestrahlung beeinträchtigt. In Mäusen mit erhöhter STAT5 Aktivierung ist die Darmregeneration beschleunigt. Ähnliche Befunde traten auch mit humanen Darmepithel-Stammzellen auf. Somit ist STAT5 ein neues therapeutisches Zielmolekül, das Darmepithel-Stammzellen nach Verletzungen positiv zum Wachstum anregen kann.

Richard Moriggl und Mathias Müller vom Institut für Tierzucht und Genetik und Thomas Rülicke vom Institut für Labortierkunde waren maßgeblich an der Forschungsarbeit beteiligt.

Link zum Paper „Activated STAT5 Confers Resistance to Intestinal Injury by Increasing Intestinal Stem Cell Proliferation and Regeneration“. 4

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