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Universität Basel

13. April 2022

Blutgefässbildung: Wie Gefässzellen den Druck des Blutes aushalten

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme von Blutgefässen im Zebrafisch mit roten Blutkörperchen
Blutgefässe (blau) im Zebrafisch mit zirkulierenden roten Blutkörperchen (rot). (Bild: Biozentrum, Universität Basel)

Unsere Blutgefässe müssen komplett dicht sein, damit das durch sie hindurch strömende Blut nicht entweicht. Wenn sich die Gefässe bilden, verstärkt ein Protein besonders solche Verbindungen zwischen den Gefässzellen, die einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Darüber berichten Forschende der Universität Basel.

Unser Körper ist von einem dichten, weitverzweigten Netz von Blutgefässen durchzogen. Die Länge, so schätzt man, beträgt etwa 150'000 Kilometer. Die Adern bringen das Blut zu den entferntesten Regionen im Körper, versorgen die Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff und entfernen Abbauprodukte. Schon ganz früh in der Entwicklung beginnt im Embryo das Herz zu schlagen und erste Gefässe bilden sich. Die Crux ist, dass die Blutgefässe wachsen müssen, während in ihnen das Blut fliesst und sie dabei kein Leck bekommen dürfen.

Bei dieser Bildung der Blutgefässe formen die Gefässzellen einen Hohlraum, in den das Blut hineinströmt. Dadurch wird der Innenraum langsam erweitert. Um diesem Druck standzuhalten, muss die Naht zwischen den Zellen gut verklebt und stabil sein.

Gemeinsam mit Forschenden am Amsterdam University Medical Centers (UMC) hat das Team von Prof. Dr. Markus Affolter am Biozentrum der Universität Basel die Gefässbildung  beim Modellorganismus Zebrafisch untersucht. Die Forschenden berichten im Fachjournal «Cell Reports», dass das Protein Vinculin einzelne Nahtstellen mit hoher Druckbelastung punktuell verstärkt und sie gerade in der Anfangsphase der Gefässbildung vor Rissen schützt.

Stark beanspruchte Kontaktstellen bilden «Finger»

Zu Beginn der Gefässneubildung sind die Zellen zunächst hintereinander aufgereiht. Dann schieben sie sich allmählich aneinander vorbei und arrangieren sich schliesslich so, dass im Inneren eine Röhre entsteht. Der Kontakt zu den Nachbarzellen darf sich dabei nicht lösen.

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