Kreislauf: Blut fließt erst in fertigen Gefäßen
© Design Cells / Getty Images / iStock (Ausschnitt)
Wachsende Wirbeltierembryonen stehen vor vielen Koordinationsherausforderungen während ihres frühen Entwicklungsprogramms. Eines davon muss zur Premiere ihres Kreislaufsystems gelöst werden: Die allererste Generation der Blutkörperchen eines Wirbeltiers darf erst dann vom Herzschlag gepumpt werden, wenn sie vollzählig versammelt sind und die Adern ein fertiges, gegenüber dem Rest des Körpers abgeschlossenes Gefäßsystem bilden. Wirbeltiere synchronisieren daher den Startschuss des Blutkreislaufs mit einem systemweit wirkenden enzymatischen Signal, berichten Atsuko Sehara-Fujisawa von der Kyoto University in Japan und ihre Kollegen.
Die Forscher hatten die Gefäßausbildung und den Beginn des Blutflusses in den nur rund zwei Millimeter langen Embryos von Zebrafischen angeschaut. Zunächst ist dabei zu erkennen, dass der Transport von Blutkörperchen im Blutstrom erst deutlich nach dem ersten Herzschlag einsetzt: Zwar wandern schon früh erste Blutzellen in das Innere der wachsenden Gefäße, bleiben aber zunächst noch vollständig mit Proteinfäden an den Aderwänden fixiert.
Erst wenn ausreichend viele Blutkörperchen in einem vollständig ausgebildeten Adersystem vorhanden sind, springt schlagartig der Transport der Blutkörperchen durch den Kreislauf körperweit an. Dabei gebe eine molekulare Schere den Startschuss, so die Forscher: An allen Stellen gleichzeitig zersetzt die Metalloprotease ADAM8 die Fix-Eiweiße, mit denen die Blutkörperchen an der Gefäßwand heften, worauf sie vom Plasmastrom mitgerissen werden.
Dieser Synchronisationsmechanismus könnte aus verschiedenen Gründen notwendig sein, spekulieren die Wissenschaftler: Vielleicht wird so verhindert, dass die Blutzellen in einem noch nicht völlig ausgebildeten und geschlossenen System zu zirkulieren beginnen und dann womöglich durch Lecks ins Gewebe entweichen. Vielleicht muss auch erst ein Plasmaflüssigkeitsfluss in den Adern herrschen; womöglich sorgt dessen mechanischer Einfluss auch überhaupt erst dafür, dass die angeströmten Gefäßwände oder die an ihnen hängenden Blutzellen normal ausreifen. (jo)
Die Forscher hatten die Gefäßausbildung und den Beginn des Blutflusses in den nur rund zwei Millimeter langen Embryos von Zebrafischen angeschaut. Zunächst ist dabei zu erkennen, dass der Transport von Blutkörperchen im Blutstrom erst deutlich nach dem ersten Herzschlag einsetzt: Zwar wandern schon früh erste Blutzellen in das Innere der wachsenden Gefäße, bleiben aber zunächst noch vollständig mit Proteinfäden an den Aderwänden fixiert.
Erst wenn ausreichend viele Blutkörperchen in einem vollständig ausgebildeten Adersystem vorhanden sind, springt schlagartig der Transport der Blutkörperchen durch den Kreislauf körperweit an. Dabei gebe eine molekulare Schere den Startschuss, so die Forscher: An allen Stellen gleichzeitig zersetzt die Metalloprotease ADAM8 die Fix-Eiweiße, mit denen die Blutkörperchen an der Gefäßwand heften, worauf sie vom Plasmastrom mitgerissen werden.
Dieser Synchronisationsmechanismus könnte aus verschiedenen Gründen notwendig sein, spekulieren die Wissenschaftler: Vielleicht wird so verhindert, dass die Blutzellen in einem noch nicht völlig ausgebildeten und geschlossenen System zu zirkulieren beginnen und dann womöglich durch Lecks ins Gewebe entweichen. Vielleicht muss auch erst ein Plasmaflüssigkeitsfluss in den Adern herrschen; womöglich sorgt dessen mechanischer Einfluss auch überhaupt erst dafür, dass die angeströmten Gefäßwände oder die an ihnen hängenden Blutzellen normal ausreifen. (jo)
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