3. december 2019

Forskere kortlægger dannelse af kanaler mellem fordøjelsesorganer i zebrafisk

Zebrafisk

Et system af kanaler leder galde og enzymer fra leveren og bugspytkirtlen hen til tarmene. Hvordan det system bliver dannet, har forskere fra Københavns Universitet undersøgt i et nyt studie. Den nye viden kan hjælpe med at forstå, hvordan medfødte sygdomme i den del af kroppen opstår.

Her ses, hvordan kanalerne (hvid) forbinder leveren (lyserød) og bugspytkirtlen (mørklilla) med tarmene (grøn).

Kroppens lever, galdeblære og bugspytkirtel er forbundet af et kompliceret system af kanaler, der fører hen til tarmene. Galde, fordøjelsesenzymer og andre sekreter bliver ført igennem kanalerne, som derfor er essentielle for at kunne fordøje mad og optage næringsstoffer.

Hvordan det kanalsystem bliver dannet, har forskere fra Københavns Universitet undersøgt og analyseret. Resultaterne er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

De nye resultater kan hjælpe med bedre at forstå sjældne sygdomme i kanalsystemet som galdevejsatresi. Det er en sygdom hos børn, hvor kanalsystemet ikke er udviklet rigtigt, og det kan i nogle tilfælde føre til alvorlige leverskader.

”Vi ved meget lidt om sygdomme som galdevejsatresi, hvor de her kanaler er blokerede eller helt fraværende. For at forstå, hvordan og hvorfor de sygdomme opstår, er det derfor vigtigt at finde ud af, hvordan hele kanalsystem bliver dannet,” siger lektor og medforfatter til studiet Elke Ober, Novo Nordisk Foundation Center for Stem Cell Biology (DanStem).

”I studiet viser vi, at kanalsystemet bliver dannet ved en flertrins-proces, hvor der undervejs er forskellige faser med omstruktureringer og omdannelser af celler, indtil systemet er færdigudviklet. Vi har desuden fundet en vigtig gruppe af gener, som er med til at styre en del af den proces,” siger medforfatter Ilcim Thestrup, der gennemførte sin ph.d.-afhandling hos DanStem.

Dannet på 48 timer

Forskerne har karakteriseret dannelsen af kanalsystemet i zebrafisk. Systemet bliver dannet under fosterstadiet. Hos mennesker tager det flere uger, mens det hos zebrafisk tager omkring 48 timer at blive dannet.

Zebrafisken ligner desuden mennesker på mange områder: Organsystemer, funktionelle celletyper og signaler, der kontrollerer udviklingsprocesser, er meget ensartet. Sammen med den hurtige udvikling er det grunden til, at Elke Obers forskningsgruppe har valgt at bruge netop zebrafisken til dette studie.

Ud over forsøg med zebrafisk undersøgte forskerne vævsprøver fra mennesker for at undersøge, om den samme gruppe af gener, som de fandt hos zebrafisken, også er udtrykt hos mennesker.

“Vi fandt en gruppe af gener kaldet EphB og EphrinB hos zebrafiskene, som er med til at styre udviklingen af kanalsystemet. Vi har vist, at den gruppe også er udtrykt hos mennesker. Det tyder på, at generne har den samme eller en lignende rolle i udviklingen af kanalerne hos mennesker, og de kan muligvis være årsag til sygdomme i kanalsystemet, hvis de ikke er reguleret korrekt,” siger Elke Ober.

Forskningen er udarbejdet i samarbejde med lektor Jesper Andersens gruppe på Biotech Research & Innovation Centre, KU, og postdoc Jordi Cayuso fra professor David Wilkinsons gruppe på Francis Crick Institute i London.

Den videnskabelige artikel “A morphogenetic EphB/EphrinB code controls hepatopancreatic duct formation” kan læses i Nature Communications.

Studiet er støttet af Novo Nordisk Fonden, Danmarks Grundforskningsfond, Danmarks Frie Forskningsfond, det britiske Medical Research Council, Wellcome Trust, SNSF og EMBO.