Myogene und angiogene Stammzellen im Knochenfischmyotom

Stammzellen von Wirbeltieren haben die Fähigkeit, ein breites Spektrum von Gewebstypen zu bilden. Die Muster und Regelmechanismen der Differenzierung solcher Zellen sind zu einem zentralen Thema der modernen entwicklungsbiologischen Forschung geworden, so auch hinsichtlich der Bildung und des Wachstums der Rumpfmuskulatur von Fischen. Die bisher diesbezüglich gewonnenen (großteils vom "Modellfisch" Zebrabärbling stammenden) Erkenntnisse vermitteln ein eindrucksvolles, jedoch in manchen Bereichen unvollständiges Bild von der Herkunft der an der Muskelentwicklung beteiligten Stammzellen und ihrer Differerenzierung. Im Rahmen unserer bisherigen FWF-Projekte ist es gelungen, das am Zebrabärbling gewonnene Modell der Muskelfaserbildung bei heimischen Fischarten zu bestätigen und erheblich zu erweitern. Über die zellulären Vorgänge bei der Bildung des Gefäßsystems in der Muskulatur und über die Abstimmung dieser Vorgänge mit jenen des Muskelwachstums ist hingegen wenig bekannt. Die geplante Forschungsarbeit soll unter besonderer Berücksichtigung der beteiligten Stammzellen und ihres Entwicklungsrepertoires einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Muskelwachstum und Gefäßbildung im Fischmyotom leisten. Bei heimischen Süßwasserfischen sollen im speziellen folgende Aspekte bearbeitet werden: (a) die Entstehung von Muskelfasern und Blutgefäßen während der frühen Myogenese im Embryo, (b) die räumliche und zeitliche Korrelation der Bildung des intramyotomalen Kapillarnetzes mit der Faserneubildung nach Einsetzen des hyper- plastischen Muskelwachstums (Mosaikwachstum) in den Larven, (c) die Beeinflussung der Kapillarbildung durch die Umgebungstemperatur. Die erforderlichen Me-thoden (u.a. in situ-Hybrisidisierung, Immuncytochemie, Histochemie, histologische Dünn-schnittfärbeverfahren, Elektronenmikroskopie, digitale Planimetrie und Stereologie) sind in unserem Labor gut etabliert. Es wird erwartet, daß die Arbeit wichtige neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Stammzellforschung erbringt, die über die Grundlagenforschung bei Fischen hinaus auch für andere Wirbeltiergruppen sowie angewandte Bereiche von Bedeutung sind.