Drosophila - Blutzellen in Fluoreszenz

[Jan Dunst]

Hallo zusammen,

Ich möchte gerne ein Bild der Blutzellen einer Drosophila Larve vorstellen.


Insekten besitzen ein offenes Blutsystem, die Hämozyten zirkulieren in der Körperhöhle. Seit einigen Jahren sind allerdings auch sogenannte sessile Hämozyten Gegenstand der Forschung. Diese "kleben" an verschiedenen Stellen, hauptsächlich unter der Kutikula aber auch an verschiedenen Organen. Einige dieser Zonen sind kürzlich als diffuse hematopoetische (Blutzell-bildende) Organe identifiziert worden. Hier können neue Hämozyten durch Teilung entstehen, oder in andere Blutzelltypen reifen. Auch gelten sessile Hämozyten als Immun-Organ: Nach Infektion durch Mikroben aber auch nach Parasitierung werden die sessilen Blutzellen "aktiviert" und gehen in Zirkulation um dort an Immunantworten wie Phagozytose oder Einkapselung mitzuwirken.

Gezeigt ist eine lebende Larve im dritten und letzen Stadium. Als grüne Punkte erkennbar sind Blutzellen (Hämozyten) die das fluoreszierende Protein GFP produzieren. Sichtbar sind hauptsächlich sessile Hämozyten, die in einem Schönen Muster direkt unter der dorsalen Kutikula sitzen.



Viele Grüße,
Jan

[Carsten Wieczorrek]

Hallo,
das Bild gefällt mir sehr gut, wie waren die Aufnahme-Bedingungen?

Schönen Abend

Carsten

[Jürgen H.]

Lieber Jan,

ein fantastisches Bild. Wunderbar, wie GFP in der Fluoreszenz selektiv die Hämozyten zum Leuchten bringt. Vielen Dank fürs Zeigen.

Einige Hämozyten bilden ja Pseudopodien aus, wenn sie auf einen Objektträger gebracht werden. Ist das auch die Methode, mit der sie sich an die Kutikula anheften? Ist geklärt wie die Hämozyten "erfahren", dass sie zur Phagozytose von Eindringlingen benötigt werden und dann in Zirkulation gehen?
Irgendwo habe ich einmal gelesen, dass die Zahl der Hämozyten mit fortschreitendem Alter ab- und nicht zunehmen, was mich erstaunt hat. Ich habe nicht mehr in Erinnerung ob dies generell so ist oder nur ein bestimmtes Insekt betraf. Ist das bei Drosophila auch so und, wenn ja, warum ist das so?
In Deinem Bild sieht man die Segmetierung der Larve deutlich durch die Häufigkeitsverteilung der Hämozyten. Ich hätte vermutet, dass sie  sich vozugsweise in der Nähe der Segmentgrenzen als wahrscheinliche Eintrittspforten von Infektionen ansiedeln? Aber bei genauerer Betrachtung denke ich, dass die feinen dünnen sekrechten Linien die Segmentgrenzen sind?

Schöne Grüße

Jürgen

[Jan Dunst]

Hallo,

vielen Dank für eure Kommentare, ich versuche mich mal an Antworten:

Carsten:
Die Aufnahme Bedingungen: Quetschpräparat einer lebenden Larve (ja das ist fies, ich weiß). Aufnahme mit einer Leica Stereolupe, Kamera Leica DFC300 FX.

Jürgen:
In Großaufnahmen sieht man auch unter der Kutikula Pseudopodien. Der genaue Mechanismus wie diese Anheftung funktioniert ist noch nicht klar. Anfang des Jahres jedoch wurde ein Transmembran-Rezeptor gefunden der involviert ist. In Mutanten für diesen findet man keine sessilen Hämozyten mehr, die Fähigkeit zu adherieren ist jedoch nicht defekt. Es wird diskutiert das dieser Rezeptor jedoch die Hämozyten an die Kutikula heranführt oder zumindest ein Signal erhält das hier die richtige Stelle ist. (Bretscher et al. 2015, The Nimrod transmembrane receptor Eater is required for hemocyte attachment to the sessile compartment in Drosophila melanogaster - Open Source)

Wie Hämozyten in Zirkulation gehen ist ebenfalls nicht ganz klar. Ebenfalls seit kurzem ist bekannt: Ein kleines Peptid wird nach Parasitierung aus dem Fettkörper sekretiert. Fehlt dieses Peptid in Mutanten so gibt es keine Mobilisierung der Hämozyten. An welcher Stelle dieses Peptid nun einsetzt, und ob das auch nach bakterieller Infektion passiert ist unklar. (Vanha-Aho et al. 2015, Edin Expression in the Fat Body Is Required in the Defense Against Parasitic Wasps in Drosophila melanogaster - Open Source)

Die Segmentgrenzen hast du richtig erkannt. Jedoch sind genau dort keine Hämozyten. Der Gegenpart und der eigentliche Mechanismus für die ganze Geschichte sind natürlich hochinteressant (zumindest für eine kleine Community ;-) ) und Gegenstand der aktuellen Forschung.

Beste Grüße,
Jan

[Klaus Herrmann]

Hallo Jan,

faszinierend! Deine Erläuterung ist allerdings etwas spröde:

Aufnahme mit einer Leica Stereolupe, Kamera Leica DFC300 FX.

Ist da ein Fluoreszenz-Zwischentubus drin. Da gabs doch ein MZ 12,5 FL II, wenn nich mich recht erinnere? "Lupe" ist da eine etwas bescheidene Ansprache.

[Jan Dunst]

Lieber Klaus,

es ist kein Privatgerät daher bin ich da nicht so firm mit. Die Stereolupe ist ein Leica MZ-16F mit sogenannter TripleBeam Fluoreszenz Technik (http://www.leica-microsystems.com/science-lab/stereomicroscopes-with-triplebeam-technology/).
Ich hoffe man kann mir verzeihen das ich mit der Technik der Geräte was über die Prinzipien hinausgeht nicht sonderlich vertraut bin. Als Biologe ist man mehr am Ergebniss interessiert.

Beste Grüße,
Jan

[Klaus Herrmann]

Lieber Jan,

es ist kein Privatgerät

sowas haben auch nur reiche Institute oder Industrielabore. Da kannst du auch einen neuen VW-Golf dafür eintauschen (z.Z. sogar 2  )
Kannst dich glücklich schätzen mit so einem Werkzeug arbeiten zu dürfen!

[Jürgen H.]

Lieber Jan, ganz herzlichen Dankfür die beiden Literaturstellen, die ich mir ausgedruckt und morgen Abend oder am Woende zu Gemüte führen werde. Nach einem flüchtigen Hereinschauen klingt das mehr als interessant.

Schöne Grüße und Glückwünsche zu diesem schönen Forschungsgebiet!

Es wäre sehr schön wenn Du uns bei Gelegenheit noch mehr davon erzählen und zeigen könntest.


Jürgen