Das frühe Kaninchenembryo entspricht der "Architektur" des menschlichen Embryos

Sagt uns das Kaninchen mehr als die Maus?

Als Modell für die Entwicklung des menschlichen Embryos wird am häufigsten die Maus untersucht. Prof. Dr. Martin Blum vom Institut für Zoologie der Universität Hohenheim hat in seinen Arbeiten zur Entwicklung der Links-Rechts-Achse jetzt herausgefunden, dass das Kaninchen ein geeigneteres Modellsystem für die sehr frühen Entwicklungsstadien sein könnte. Die Links-Rechts-Achse legt die asymmetrische Lage der inneren Organe fest.

In einem Aufsatz, der am Dienstag, 29. Oktober 2002 in der Zeitschrift „Current Biology“ veröffentlicht wird, berichtet Prof. Blum mit Anja Fischer vom Institut für Toxikologie und Genetik des Forschungszentrums Karlsruhe und Christoph Viebahn vom Institut für Anatomie und Zellbiologie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg über die Untersuchungen am Kaninchenembryo.

Beim Vergleich von Maus und Huhn haben die Forscher festgestellt, dass der Fibroblastenwachstumsfaktor FGF8 in beiden Organismen unterschiedliche Funktionen hat. Das FGF8-Gen ist wichtig für den Transfer eines Asymmetriesignals von der Mittellinie in die Peripherie des Embryos. In der Maus ist das Gen erforderlich, damit Gene auf der linken Seite asymmetrisch aktiv werden; beim Huhn dagegen verhindert es solche Aktivitäten auf der rechten Seite. In der Embryonalentwicklung gibt es auch noch einen anderen Unterschied zwischen beiden Organismen: Der frühe Mausembryo wird zylinderförmig ausgebildet während der Hühnerembryo sich aus einer flachen Keimscheibe entwickelt – das ist beim Menschen auch so.

Ein Säugetier, dessen Embryo sich ebenfalls über eine flache Keimscheibe entwickelt, ist das Kaninchen. Prof. Blum und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben deshalb das Kaninchen zur Unter-suchung der Links-Rechts-Asymmetrie herangezogen. Dabei stellte sich heraus, dass für die Funktion des Gens FGF8 die evolutionären Unterschiede zwischen Vögeln und Säugern und die asymmetrischen Aktivitätsmuster nicht von Bedeutung sind; die anatomischen Unterschiede zwischen Keimscheibe und Eizylinder des frühen Embryos scheinen dagegen eine wichtige Rolle zu spielen.

Das Kaninchen könnte sich also neben der Maus als zweites Modellsystem für die frühe Entwicklung des menschlichen Embryos etablieren, weil die „Architektur“ des frühen Kaninchenembryos der des menschlichen Embryos entspricht. Diese Arbeiten haben auch Bedeutung, weil Störungen bei der genetischen Steuerung der asymmetrischen Ausbildung der inneren Organe zu schwerwiegenden Defekten dieser Organfunktionen führen, besonders des Herzens. Daher ist es wichtig, zu erfahren, wodurch diese Entwicklung beeinflusst wird.