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Eur J Pediatr Surg 2003; 13(3): 158-162
DOI: 10.1055/s-2003-41265
Original Article

Georg Thieme Verlag Stuttart, New York · Masson Editeur Paris

The Extracellular Matrix and Its Role in Cell Migration and Development of the Enteric Nervous System

U. Rauch 1 , K.-H. Schäfer 2
  • 1Department of Paediatric Surgery, Clinical Hospital Mannheim, University Heidelberg, Germany
  • 2Department of Biotechnology, University of Applied Sciences, Kaiserslautern/Zweibrücken, Germany
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Publication History

Received: February 18, 2003

Publication Date:
26 August 2003 (online)

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Abstract

The extracellular matrix (ECM), a network consisting of many different macromolecules, fulfils many important functions in every multicellular organism, especially during their development. Among other factors, ECM molecules are necessary for cell migration and also regulate cell differentiation, as could be shown in a wide range of animals. The enteric nervous system (ENS) is built up by neural crest cells (NCC) migrating along predetermined pathways into the developing gut. Studies done for example in mice and chickens did not only enable scientists to reconstruct these routes but also to demonstrate their dependence on ECM molecules such as laminin.

Currently we are investigating the influence of different ECM constituents, growth factors and noxious factors on NCC migration and differentiation in the developing chicken gut. The easy handling of the chicken embryo and the use of different methods will give us valuable insights for further investigations.

Résumé

La matrice extra-cellulaire (ECM), un réseau de différentes macro-molécules, rempli des fonctions importantes dans chaque organisme multi-cellulaire, tout particulièrement durant leur développement. Parmi d'autres facteurs, ces molécules d'ECM sont nécessaires pour la migration cellulaire et aussi pour réguler la différenciation cellulaire comme ceci pourrait être montré chez un grand nombre d'animaux. Le système nerveux entérique (ENS) est fait à partir de la crête neurale (NCC) migrant le long d'un chemin déterminé à l'intérieur du tube digestif en développement. Des études faites par example chez la souris et le poulet ne sont pas encore capables de reconstruire ces routes, mais aussi démontrent leur dépendance à des molécules d'ECM, telle que la Laminine.

Actuellement, nous explorons l'influence de différents constituants de l'ECM, des facteurs de croissance, des facteurs nocives sur la migration de NCC et la différenciation de l'intestin du poulet en développement. La manipulation facile de l'embryon de poulet et l'utilisation de différentes méthodes nous donnent des outils valables pour des investigations ultérieures.

Resumen

La matriz extracelular (ECM) es una red formada por muchas moléculas diferentes que cumple funciones importantes en los organismos multicelulares especialmente durante su desarrollo. Entre otros factores las moléculas de la ECM son necesarias para la emigración celular y para la diferenciación como se observa en varios animales.

El sistema nerviosos entérico (ENS) está constituído por células de la cresta neural (NCC) que emigran durante el desarrollo por caminos predeterminados. Por ejemplo, estudios hechos en el ratón y en el pollo no solo permiten a los científicos reconstruir estos caminos sino también demostrar su dependencia de moléculas ECM como la laminina.

Actualmente investigamos la influencia de diferentes constituyentes de las ECM, factores de crecimiento y dañinos en la emigración de NCC y la diferenciación del intestino del pollo en desarrollo. El fácil manejo del embrión de pollo y el uso de varios métodos debe permitirnos avanzar en nuevas investigaciones.

Zusammenfassung

Die Extrazellulärmatrix (EZM), ein Netzwerk bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Makromoleküle, erfüllt in jedem vielzelligen Organismus viele wichtige Funktionen, besonders während dessen Entwicklung. Bestandteile der EZM sind, neben anderen Faktoren, notwendig für die Zellmigration und regulieren auch die Differenzierung einer Zelle, was anhand unterschiedlicher Tiermodelle gezeigt werden konnte. Das enterische Nervensystem (ENS) wird von Neuralleistenzellen (NLZ) aufgebaut, die entlang vorbestimmter Bahnen in den sich entwickelnden Darm einwandern. Studien, die z. B. an der Maus oder am Hühnchen durchgeführt wurden, erlaubten Wissenschaftlern nicht nur diese Migrationsrouten nachzuvollziehen, sondern auch die Abhängigkeit von Molekülen der EZM wie z. B. Laminin zu zeigen.

Zur Zeit untersuchen wir den Einfluss verschiedener Bestandteile der EZM, von Wachstums- sowie von schädlichen Faktoren auf die Migration und die Differenzierung der NLZ im embryonalen Hühnerdarm. Die einfache Handhabung des Hühnerembryos sowie die Anwendung verschiedenster Methoden wird uns für nachfolgende Untersuchungen wertvolle Einblicke geben.

Key words

Extracellular matrix - enteric nervous system - migration - development - chicken - gut

Mots-clés

Matrice extracellulaire - système nerveux entérique - migration - développement - poulet - intestin

Palabras clave

Matriz extracelular - sistema nervioso entérico - emigración - desarrollo - pollo - intestino

Schlüsselwörter

Extrazellulärmatrix - enterisches Nervensystem - Migration - Entwicklung - Hühnchen - Darm

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Prof. Dr. Karl-Herbert Schäfer

Department of Paediatric Surgery · University Hospital Mannheim

Theodor-Kutzer-Ufer 1 - 3

68135 Mannheim

Germany

Email: kschaefer@mst.fh-kl.de

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