Induktion und Differenzierung der proepikardialen Serosa: Analyse einer Vorläuferzellpopulation des embryonalen Herzens
Induction and differentiation of the proepicardial serosa: analysis of a precurser cell population of the embryonic heart
von Inga Schulte
Datum der mündl. Prüfung:2007-10-31
Erschienen:2007-11-12
Betreuer:Prof. Dr. Ernst A. Wimmer
Gutachter:Prof. Dr. Tomas Pieler
Gutachter:Prof. Dr. Jürgen Brockmöller
Gutachter:PD Dr. Michael Hoppert
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Format:PDF
Description:Dissertation
Zusammenfassung
Englisch
The proepicardium is an embryonic precursor cell population, which delivers the epicardium, the cardiac interstitium and all cells of the coronary blood vessels. The proepicardium consists of mesothelial and mesenchymal cells and forms near to the venous pole of the embryonic heart tube. In four substudies the aspects of the induction and differentiation of the proepicardial development was examined. In the first substudy, the development of the proepicardium was documented in the chicken and mouse embryo. It was found that paired proepicardial anlagen developed in a bilaterally asymmetric pattern in chicken embryo and in a bilaterally symmetric pattern in mouse embryo. Further it was found that both proepicardial anlagen in chicken embryo had different relationships to neighboring tissues such as the yolk sac and the ventricular myocardium. Based on these findings it was postulated that these tissues might have repressing and inducing influences on the proepicardial anlagen. In the second substudy the effects of the yolk sac mesoderm and the ventricular myocardium on the development of the proepicardium was experimentally tested. Influences by these tissues could be excluded. Based on these findings it is postulated that the asymmetric development of the proepicardium in chicken embryo is regulated by left/right signaling. The goal of the third substudy was to develop an experimental procedure for testing different factors that could possibly have an inducing or repressing effect on the proepicardium. Due to technical problems which were caused by the special morphology and physiology of the proepicardial region, no appropriate experimental procedure could be established. In the fourth substudy it was examined whether the cardiac lymphatic endothelial vessels are derived from the proepicardium. The development of the cardiac lymphatic vessels could be documented by immunohistochemical examinations of whole mount specimen with the lymphendothelial marker Prox1. Further quail/chicken chimeras were constructed by transplanting a quail proepicardium into a chicken embryo. After reincubation and double staining with the quail endothelium specific antibody QH1 and the lymphendothelial marker Prox1 a participation of proepicardial precursor cells in the development of the cardiac lymphatic vessels could be excluded.
Keywords: proepicardium; chicken embryo; mouse embryo; cardiac development; lymph vessels
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Das Proepikard ist eine embryonale
Vorläuferzellpopulation, die die Zellen des Epikards,
die Hauptmasse des kardialen Interstitiums sowie
sämtliche Zellen des koronaren Blutgefäßsystems
liefert. Das Proepikard besteht aus Mesothel- und
Mesenchymzellen, die sich im Bereich des venösen Pols
des embryonalen Herzschlauchs bilden. Die vorliegende
Arbeit umfasst vier Teilstudien, in denen Aspekte der
Proepikardinduktion und differenzierung untersucht
wurden. In der ersten Teilstudie wurde die Entwicklung
des Proepikards im Hühner- und Mausembryo dokumentiert.
Es wurde gezeigt, dass sich paarige Proepikardanlagen
im Hühnerembryo in einem bilateral asymmetrischen und
im Mausembryo in einem bilateral symmetrischen Muster
entwickeln und dass die beiden Proepikardanlagen von
Hühnerembryonen unterschiedliche Lagebeziehungen zu
benachbarten Geweben wie dem Dottersackmesoderm und dem
Kammermyokard der Herzschleife besitzen. Basierend auf
diesen Befunden wurde postuliert, dass diese Gewebe
einen hemmenden Einfluss auf die linke bzw. einen
induzierenden Einfluss auf die rechte Proepikardanlage
haben könnten. In der zweiten Teilstudie wurden die
Wirkungen von Dottermesoderm und Kammermyokard auf die
Proepikardentwicklung experimentell getestet. Hierbei
konnte ein Einfluss dieser Gewebe auf die
Proepikardentwicklung ausgeschlossen werden. Basierend
auf diesem Befund wird postuliert, dass die
asymmetrische Entwicklung des Proepikards im
Hühnerembryo durch rechts/links-seitenspezifische
Signale gesteuert wird. Das Ziel der dritten Teilstudie
war die Entwicklung experimenteller Verfahren zur
Testung verschiedener Faktoren auf ihre mögliche
Proepikard induzierende bzw. Proepikard hemmende
Wirkung. Aufgrund von technischen Problemen, deren
Ursache in der speziellen Morphologie und Physiologie
der Proepikardregion lagen, konnte leider kein
entsprechendes experimentelles Verfahren entwickelt
werden. In der vierten Teilstudie wurde untersucht, ob
das kardiale Lymphgefäßsystem vom Proepikard abstammt.
Durch immunhistochemische Untersuchungen von Whole
mount-Präparaten mit dem Lymphendothelmarker Prox1
konnte die Entwicklung des kardialen Lymphgefäßsystems
dokumentiert werden. Weiter wurden
Wachtel/Huhn-Chimären konstruiert, bei denen ein
Wachtelproepikard in einen Hühnerembryo transplantiert
wurde. Nach Reinkubation und Doppelfärbung mit dem
Wachtelendothel spezifischen Antikörper QH1 und dem
Lymphendothelmarker Prox1 konnte eine Beteiligung der
proepikardialen Vorläuferzellen an der Bildung des
kardialen Lymphgefäßendothels ausgeschlossen
werden.
Schlagwörter: Proepikard; Hühnerembryo; Mausembryo; Herzentwicklung; Lymphgefäße