Nierenerkrankungen: Verantwortliches Gen mit Berührungsempfindlichkeit bei Seeanemonen verknüpft

Forscher der Universität von Arkansas haben herausgefunden, dass das menschliche Gen für die polyzystische Nierenerkrankung 1 (PKD-1) auch in Anemonen vorkommt.

In der neuen Studie unter der Leitung des korrespondierenden Autors Prof. Nagayasu Nakanishi von der University of Arkansas, USA, fanden die Wissenschaftler heraus, dass das Gen für die polyzystische Nierenerkrankung 1 (PKD-1), das für Nierenerkrankungen beim Menschen verantwortlich ist, auch in Anemonen vorkommt. Dadurch können deren Haarzellen Wasserbewegungen in ihrer Umgebung erkennen und darauf reagieren. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

Da PKD-1 in Nierenzellen als Flüssigkeitssensor fungiert und für das Gehör von Säugetieren notwendig ist, deutet diese neue Erkenntnis auf eine evolutionär alte Rolle von PKD-1 bei der Wahrnehmung von Flüssigkeitsbewegungen hin, die bereits vor dem gemeinsamen Vorfahren von Säugetieren und Seeanemonen vor über 580 Millionen Jahren existierte.

Evolutionär alte Rolle von PKD-1

Nesseltiere, zu denen Quallen, Korallen und Seeanemonen gehören, sind die nächsten lebenden Verwandten von Tieren mit bilateraler Symmetrie, wie Menschen und Insekten. Obwohl Lebewesen wie Seeanemonen oft als nicht so komplex und ausgereift wie Wirbeltiere gelten, besitzen sie viele Gene mit dem Menschen, darunter auch solche, die für lebenswichtige Funktionen und schwere Krankheiten verantwortlich sind. Nesseltiere sind daher für die Erforschung der menschlichen Evolutionsgeschichte von Nutzen, da Merkmale, die bilaterale Tiere und Nesseltiere gemeinsam haben, wahrscheinlich schon bei unserem letzten gemeinsamen Vorfahren vorhanden waren. Bemerkenswert ist das Mechanosensorsystem, und sowohl Bilateria als auch Nesseltiere nutzen ähnliche Gensätze für die Entwicklung von Mechanorezeptoren, erklären die Autoren

Unerwarteterweise entdeckten die Forscher zudem, dass sich auf der Oberfläche des Anemonententakels nicht nur ein einziger Typ mechanosensorischer Neuronen befindet, wie bisher angenommen, sondern mindestens zwei einzigartige Haarzellentypen. Das Vorkommen mehrerer Typen mechanosensorischer Neuronen bei Tieren einer Gruppe, die sich vor über 580 Millionen Jahren von unserer abspaltete, deutet darauf hin, dass das mechanosensorische System unseres gemeinsamen Vorfahren komplexer sein könnte als bisher angenommen oder dass die Zelltypvielfalt mechanosensorischer Neuronen bei Seeanemonen und verwandten Meerestieren wie Quallen unabhängig voneinander zugenommen hat.

Diese Entdeckungen stellen laut den Forschern einen bedeutenden Schritt in der weiteren Erforschung der Grundlagen der menschlichen Mechanosensibilität und der Evolution tierischer mechanosensorischer Systeme dar.