04.03.2022Abstrakt
DYRK1A ist ein wichtiges ursächliches Gen beim Down-Syndrom (DS). Das verringerte Auftreten solider Tumoren wie Neuroblastome bei DS-Patienten und die erhöhte Anzahl vaskulärer Anomalien bei DS-Föten deuten auf eine mögliche Rolle von DYRK1A bei angiogenen Prozessen hin, jedoch sind In-vivo-Beweise noch rar.
Forscher nutzten hier Zebrafisch-Embryonen mit einer dyrk1aa-Mutation, um die Funktion von DYRK1A bei der Entwicklung der Hirngefäße zu untersuchen. Diese Zebrafisch-Mutanten zeigten Hirnblutungen und Defekte in der Angiogenese zentraler Arterien im sich entwickelnden Hinterhirn. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass DYRK1A durch die Regulation der Kalziumsignalübertragung eine essenzielle Rolle bei der Angiogenese und der Aufrechterhaltung der sich entwickelnden Hirngefäße spielt, was therapeutisches Potenzial für DYRK1A-bedingte Gefäßerkrankungen bergen könnte.
Abb. 1: dyrk1ab wird in sich entwickelnden Hirnregionen exprimiert. Mittels WISH (Whole Mount In-situ-Hybridisierung) wurde dyrk1ab im Vorderhirn (schwarze Pfeilspitzen, af; schwarze Klammern, gl), Mittelhirn (graue Pfeilspitzen, af; graue Klammern, gl) und Hinterhirn (blaue Pfeilspitzen, af; blaue Klammern, gl) nach 24, 48 und 72 Stunden post fertilizationem (hpf) sowie im Rückenmark (orange Pfeilspitzen, a und b) nach 24 hpf nachgewiesen. Es wurde außerdem im Herzen (Sternchen, d, f, j und l) und in der Retina (rote Pfeile, il) nach 48 und 72 hpf detektiert. (m und n) Schnittbilder von WISH-Embryonen zeigen die Expression von dyrk1ab im Tectum (grüne Pfeile) und in der Retina (rote Pfeile) nach 48 und 72 hpf.
Analyse der Bildgebungstechnologie
Für das Experiment muss das mutierte Gen des Zebrafisches abgebildet werden. Dazu benötigt die Kamera eine hohe Empfindlichkeit, um die Belichtungszeit zu verkürzen, und ein ausreichend großes Sichtfeld, um mehr Daten für das Experiment zu erfassen. Das Ausleserauschen derDhyana 400DCDie Kamera benötigt nur 2 Elektronen. Die stabile Kühlung bei -10 °C reduziert den Dunkelstrom deutlich und verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis. 1.2 „bietet dem Mikroskopbeobachter ein größeres Sichtfeld, verringert die Anzahl der Bilder und die Aufnahmezeit und bietet hervorragende Bildgebungsunterstützung für die Forschung.“
Referenzquelle
Cho, HJ, Lee, JG, Kim, JH, Kim, SY, Huh, YH, Kim, HJ, Lee, KS, Yu, K & Lee, JS (2019). Vaskuläre Defekte von DYRK1A-Knockout-Mäusen werden durch Modulation der Kalziumsignalübertragung im Zebrafisch gemildert. Disease models & mechanisms, 12(5), dmm037044. https://doi.org/10.1242/dmm.037044
