Signale für das Wachstum

Zugleich zeigen sie, dass die Stammzellen schwächeln, wenn sie aufgrund einer genetischen Veränderung außerhalb der Muskelfasern siedeln. Muskelstammzellen, auch Satellitenzellen genannt, nisten in Nischen, die zwischen der Membran der Muskelzelle und der sie umgebenden Schicht, der Basalmembran liegen. In diesen Vorratskammern befinden sich schon im Neugeborenen Satellitenzellen, aus denen sowohl Muskeln als auch neue Stammzellen gebildet werden können.

Jetzt konnten die Forscher zeigen, dass Muskelvorläuferzellen von Mäusen, denen Komponenten eines bestimmten Signalwegs, des Notch-Signalwegs, fehlen, diese Nische nicht besiedeln können. Stattdessen nisten sich die Muskelvorläuferzellen im Gewebe zwischen den Muskelfasern ein. Die Entwicklungsbiologen sehen darin den Grund für die Schwächung der Muskulatur. Diese am falschen Ort angesiedelten Stammzellen sind nicht mehr so potent wie ursprünglich und tragen kaum zum Muskelwachstum bei.

Darüber hinaus übernimmt der Notch-Signalweg eine zweite Funktion in der Muskelentwicklung: Er verhindert die Ausbildung der Stammzellen zu Muskelzellen, indem er den Muskel-Entwicklungsfaktor MyoD unterdrückt. So sorgt er dafür, dass immer ein Vorrat an Stammzellen vorhanden ist, auf die der Muskel zurückgreifen kann. Diese Arbeiten könnten in Zukunft für die Erforschung von Muskelregeneration und Muskelschwäche eine besondere Bedeutung gewinnen.

Literatur: Bröhl., D., et al.: Developmental Cell 2012;23(3):469-81.