Auge eines wachsenden Zebrafischembryos: Gesunde Zellen, hier grün und weiß markiert, wurden implantiert und haben abgestorbene Zellen ersetzt - das Auge konnte sich normal entwickeln.
Bei einer Zellteilung in tierischen Zellen kann viel schief gehen. Werden etwa die Bestandteile des Zentrosoms, das in den meisten Zellen die Zellteilung organisiert, nicht richtig dupliziert, kann eine solche Fehlbildung fatale Folgen haben: Zu viele Zentrosome stehen im Verdacht, Ursache für Krankheiten wie Krebs oder Mikrozephalie, eine Fehlbildung des Gehirns, zu sein.
Forscher aus der Arbeitsgruppe von Caren Norden am MPI-CBG haben sich nun die Reaktion einzelner Zellen auf solche fehlerhaften Vervielfältigungen des Zentrosoms oder seiner Bestandteile (Zentriolen genannt) in einem lebenden Organismus genauer angeschaut. Dazu wählten sie als Versuchsmodell den Zebrafisch: Als Embryo ist dieses Tier durchsichtig, man kann das wachsende Fischei einfach beobachten und problemlos in die Zellen hineinschauen, ohne den Fisch dafür aufwändig präparieren zu müssen. Die Beobachtung: Im sich entwickelnden Nervensystem können zu viele Zentriolen zu Zellen mit zwei Zellkernen führen, die dann absterben. Trotz Fehlern in der Verteilung vom Genom überleben allerdings Zellen, wenn sie nur einen Zellkern haben. Bei den Nervenzellen wiederholt sich das Risiko eines Zelltods durch zwei Zellkerne bei jeder Zellteilung neu. Haben es Zellen allerdings bis zur Differenzierung ohne Verdopplung der Zellkerne geschafft, können sie trotz vorhandener Fehler zu Nervenzellen ausreifen.
Des Weiteren konnten die Forscher zeigen, dass ausreichend gesunde Zellen in der näheren Umgebung von Zellen mit zu vielen Zentrosomen den Ausfall der dann abgestorbenen Zellen kompensieren können.
Edo Dzafic, Paulina J. Strzyz, Michaela Wilsch-Bräuninger and Caren Norden:
Centriole amplification in zebrafish affects proliferation and survival but not differentiation of neural progenitor cells
Cell Reports, 24. September 2015