De rol van Dll4 / Notch signalering in lymfatische ontwikkeling

Ondanks het belang van lymfevaten zowel voor het normaal functioneren van het lichaam als voor hun betrokkenheid in verschillende ziektebeelden, is er slechts weinig geweten over de genetische regulatie van lymfangiogenese, de ontwikkeling van lymfevaten. De Notch signaalweg is betrokken in vele onwikkelingsprocessen. Tijdens angiogenese, de vorming van bloedvaten, zorgt Notch voor de differentiatie van arteriële versus veneuze bloedvat endotheelcellen, en controleert de vertakking van het bloedvatennetwerk. De moleculaire mechanismen die het ontstaan regelen van lymfatische endotheelcellen, de derde soort endotheelcellen, en de vorming van een uitgebreid net van lymfevaten, zijn veel minder goed gekend. Er zijn meerdere indicaties dat Notch een rol zou spelen in alle drie de endotheelcel types. Componenten van de Notch signaalweg komen tot expressie in lymfatische endotheelcellen en verschillende Notch-gerelateerde genen zijn zowel belangrijk voor arteriële differentiatie als voor lymfatische ontwikkeling. Dit leidde ons tot de hypothese dat ook de Notch signaalweg zelf belangrijk zou kunnen zijn voor lymfatische ontwikkeling. Tijdens dit onderzoek hebben we de betrokkenheid van de Notch signaalweg bestudeerd tijdens lymfangiogenese door gebruik te maken van de zebravis en de kikkervis, twee diermodellen die kunnen gebruikt worden voor 'high-throughput' identificatie van lymfatische genen. Door gebruik te maken van farmacologische en genetische inhibitie strategieën en de inhibitie zo te doseren dat bloedvatdefecten worden vermeden, zijn we erin geslaagd om voor de eerste keer een dubbele rol aan te tonen voor Notch tijdens lymfangiogenese.In een eerste reeks experimenten, toonden we aan dat algemene inhibitie van de gekende Notch signalering met behulp van een gamma-secretase inhibitor in zebravis embryo's en kikkervisjes, of specifieke inhibitie in zebravis embryo's van preseniline-1 (via morpholino knockdown), lymfatische ontwikkeling blokkeert.Vervolgens onderzochten we in het zebravismodel welke van de gekende Notch liganden en receptoren de belangrijkste actoren zijn, en identificeerden een cruciale rol voor de Notch ligand Dll4 en de receptors Notch-1b en -6. Specifieke morpholino knockdown van deze signaalwegcomponenten resulteerde telkens in verstoorde lymfatische ontwikkeling. Tenslotte gingen we na welke stappen tijdens lymfangiogenese getroffen waren, waarbij Dll4/Notch signalering een tweevoudige rol bleek te hebben. Tijdens vroege stadia leidt inhibitie van Dll4/Notch tot een kleiner aantal lymfangiogene vertakkingen die afsplitsen van de vene; in plaats daarvan wordt een groter aantal angiogene vertakkingen gevormd. Deze afwijking van de normale 50:50 verhouding, resulteert rechtstreeks in een verhoogde vorming van veneus geconnecteerde intersomietische bloedvaten en een verstoorde ontwikkeling van de parachordale lymphangioblast koord door een verminderde aflevering van parachordale lymphangioblasten ter hoogte van het horizontaal myoseptum. Tijdens een latere fase verstoort inhibitie van Notch de navigatie van lymfatische intersomitische vaten langsheen hun arteriële migratieweg. Deze vroege en latere defecten resulteren in verstoorde vorming van de thoracale buis, het eerste functionele lymfevat in het lichaam van het zebravis embryo. Deze bevindingen tonen aan dat Notch signalering cruciaal is tijdens dfelen die Notch gebruikt om beide stappen van het lymfangiogenese proces te reguleren.nrpages: 165status: publishe