Folgeerkrankungen

Blutgefäße aus dem Labor: Modell für die Diabetes-Forschung

28. Jan 2019

Die Nachbildung menschlicher Blutgefäße in der Petrischale bietet neue Möglichkeiten, die Entstehung von Gefäßerkrankungen zu untersuchen und neue Behandlungsmethoden zu entwickeln. An aus Stammzellen entwickelten Blutgefäß-ähnlichen Strukturen lassen sich die Auswirkungen erhöhter Blutzuckerwerte studieren. Dies beschreibt eine österreichische Forschergruppe im Fachjournal ‚Nature‘

Blutgefäße in der Petrischale

© ugreen / Fotolia

Schwerwiegende Folgeerkrankungen des Diabetes wie Nierenversagen, Erblindung, Herzkreislauferkrankungen oder das diabetische Fußsyndrom beruhen auf Schädigungen der großen, kleinen und kleinsten Blutgefäße. Die molekularen Ursachen, die diesen zuckerbedingten Schäden zugrunde liegen, sind noch nicht im Einzelnen bekannt.  

Einem Wissenschaftlerteam ist es nun gelungen, aus Stammzellen im Labor eine organähnliche Nachbildung menschlicher Blutgefäße zu entwickeln.

Diabetes-Folgen im Labor nachgestellt

Setzt man diese Petrischalen-Blutgefäße einem sehr zuckerreichen Nährmedium aus, welches zudem entzündungsfördernde Stoffe (Zytokine) enthält, kommt es zu Gefäßwandverdickungen und Schädigungen, wie sie auch bei Menschen mit Diabetes beobachtet werden können.

Im nächsten Schritt untersuchten die Forschenden verschiedene molekulare Signalwege auf ihren Einfluss bei der diabetestypischen Verdickung der Gefäßwände. Zwei Eiweißstoffe eines Signalweges (die Proteine NOTCH3 und DLL4) erwiesen sich im Laborversuch als vielversprechende Ansatzpunkte, um Gefäßveränderungen aufzuhalten. Diese Proteine finden sich ebenfalls in den Blutgefäßen von Diabetes-Patienten. Blockiert man den Signalweg mithilfe eines kleinen Moleküls, ließ sich die Schädigung der Gefäße unterbinden. 

Dies stelle einen ganz neuen Ansatz zur Behandlung von Diabetesfolgen dar, bekräftigen die Autoren. Insgesamt biete das neuartige Modell eine Vielzahl von Möglichkeiten, Gefäßerkrankungen gezielt zu erforschen und auf lange Sicht neue Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Quellen:

Wimmer, R.A. et al.: Human blood vessel organoids as a model of diabetic vasculopathy. In: Nature (2019), doi.org/10.1038/s41586-018-0858-8

IMBA, Institute of Molecular Biotechnology, Austrian Academy of Science: Deciphering Diabetes with Game-Changing Human Blood Vessels from Stem Cells, Pressemitteilung vom 16.01.2019 

 

Weitere Informationen im Video:

Video Abstract : https://youtu.be/MEKdEDcA2ok


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