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News: Das Herz am rechten Fleck

Wehe, die Haare von Mausembryonen wedeln nicht in die richtige Richtung. Dann sitzt das Herz anschließend auf der rechten statt der linken Seite.
Kurios: Haarfeine Strukturen, die Amöben zur Fortbewegung dienenden Cilien, zieren auch die Körpermitte von Mausembryonen. Heftig wedeln diese Haare im Fruchtwasser herum und bringen so die Flüssigkeit in Bewegung. Doch die Haare wogen nicht chaotisch durcheinander, sondern kreisen gezielt entgegen dem Uhrzeigersinn. Entsprechend streicht das Fruchtwasser permanent von rechts nach links über die heranreifenden Winzlinge.

Und dies hat eine tiefgründige Wirkung auf die Nagerentwicklung, beziehungsweise die Anordnung ihrer inneren Werte. Denn die so heranwachsenden Tiere haben sowohl Herz als auch Magen in der linken Körperseite, die Leber hingegen ist rechts platziert. Also eine völlig normale Orientierung, die keinem Mediziner ins Grübeln brächte.

Aber nicht bei allen Lebewesen schlägt das Herz am rechten Fleck. Menschen, die am Kartagener-Syndrom leiden, haben ihre Organe zu 50 Prozent auf der gegenüberliegenden Seite. Die Umkehrung der Organe - die bei einem von 10 000 Menschen zu beobachten ist - beruht auf fehlerhaft arbeitenden Cilien während der Schwangerschaft. Tauschen alle Organe die Plätze, treten nur selten gesundheitliche Schäden auf. Wechseln jedoch nur einige ihren angestammten Platz, während die anderen sitzen bleiben, sind Probleme vorprogrammiert. Das Herz etwa presst das Blut gegen die Lunge, oder im Magen-Darm-Trakt bilden sich Knoten.

Dies brachte Shigenori Nonaka und seine Kollegen von der University of Osaka auf die Idee, den wehenden Haare nachzuspüren. Die Entwicklungsbiologen entfernten hierzu Mausembryonen aus ihrem natürlichen Medium und setzten sie in eine Art Windkanal. Das umgebende Kulturmedium brachten sie so stark in Bewegung, dass es permanent von links nach rechts - statt umgekehrt - über die werdenden Nager strich. Die Cilien konnten noch so heftig wedeln, gegen diesen Strom kamen sie nicht an.

Die geborenen Mäuse trugen das Herz tatsächlich auf der gegenüberliegenden Körperseite. Auch das Muster der Genaktivität war verkehrt herum.

Und wo liegen die Organe, wenn keinerlei Cilien vorhanden sind und das Medium herumwirbeln? Auch hierauf fand das Team um Nonaka eine überraschende Antwort. Die Organe liegen wahllos verstreut: eines rechts und eines links. Dies ergaben Versuche mit genetisch veränderten Mäusen, denen jegliche Haare auf der Körpermitte fehlten.

Wie der Strom die Orientierung bestimmt, das bleibt die Frage. Möglicherweise bewegen die Cilien einen Botenstoff, der die linke Seite des Körpers markiert. Auch das zwischen beiden Körperseiten bestehende Druckgefälle könnte der Schlüssel sein. Eine Antwort bleiben die Forscher schuldig. Mit Sicherheit wissen sie, dass der richtungsweisende Einfluss nur für wenige Stunden wirksam wird, wenn die Mäuseembryonen eine Woche alt sind. Ist die Rechts-Links-Anordnung einmal festgelegt, bestimmt sie auch, welche Gene auf welchen Seiten aktiv werden.

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