Blutgefäße müssen ihr Wachstum an das in ihrer Umgebung vorhandene Nährstoffangebot anpassen, um Organe bedarfsgerecht zu versorgen. Ein Team um Michael Potente hat in „Nature Metabolism“ zwei Proteine beschrieben, die eine wichtige Rolle in diesem Prozess spielen.
Um gezielte Therapien für diese Krankheiten zu entwickeln, wollen die Forscher herausfinden, wie genau das Wachstum neuer Blutgefäße, die Angiogenese, im Körper gesteuert wird. Die Forschenden berichten, dass sind zwei Proteine namens YAP und TAZ entscheidend dafür, dass auch unter schwierigen Stoffwechselbedingungen Gefäße aussprießen können. . Die Proteine gehören zum Hippo-Signalweg, der in fast allen Lebewesen das Wachstum und die Größe von Organen bestimmt. Sind die beiden Moleküle in den Zellen der Gefäßinnenwand – dem Endothel – aktiv, so werden Gene abgelesen, die zur vermehrten Bildung bestimmter Oberflächentransporter führen
Diese ermöglichen es den Gefäßzellen, vermehrt Nährstoffe aufzunehmen, die für Wachstum und Zellteilung erforderlich sind. Die in ihrer Funktionsweise ähnlichen Proteine YAP und TAZ fungieren damit als eine Art Türöffner.
Die gesteigerte Nährstoffaufnahme wiederum ermöglicht die Aktivierung eines weiteren Proteins, das mTOR genannt wird. mTOR ist eine zentrale Schaltstelle in Zellen, die Wachstum und Zellteilung in Gang setzt. Auf diese Weise können neue Gefäßnetzwerke expandieren. Welche Signale die Aktivität von YAP und TAZ in Endothelzellen bestimmen, wissen die Forscher bislang allerdings noch nicht.
Die Ergebnisse basieren auf Experimenten an Mäusen. Deren Netzhaut ist ein ideales Modell, um die Entwicklung von Blutgefäßen zu untersuchen. „Mithilfe genetisch veränderter Mauslinien konnten wir zeigen, dass Endothelzellen, in denen die Proteine YAP und TAZ nicht hergestellt werden, sich kaum teilen“, berichtet Potente. „Dies führte bei den Tieren zu einer Hemmung des Gefäßwachstum.“ Das Protein TAZ spielt bei dem Prozess eine besonders wichtige Rolle – anders als bei den meisten Zelltypen, in denen YAP entscheidend ist.
Link zur Publikation:
A YAP/TAZ-TEAD signalling module links endothelial nutrient acquisition to angiogenic growth (Castro et al., 2022)
Link zur Pressemitteilung:
Was Blutgefäße wachsen lässt
