Epitel-mesenchymal overgang

Det epitel-mesenchymal overgang, også EMT kaldet, henviser til omdannelse af epitelceller til mesenchymale celler. Denne transformation er meget vigtig for embryonal udvikling. Imidlertid spiller denne proces også en nøglerolle i udviklingen af ​​metastaser i carcinomer.

Hvad er epitel-mesenchymal overgang

En epitel-mesenchymal overgang er en omdannelse af allerede differentierede epitelceller til udifferentierede mesenchymale stamceller. Denne proces er af særlig betydning under embryonal udvikling.

Som en del af denne transformation frigøres epitelcellerne fra deres binding og kan migrere i kroppen. Dermed passerer de gennem kældermembranen. Kældermembranen adskiller epithelia, gliaceller og endotel fra det bindevævslignende celleområde. Som udifferentierede multipotente stamceller når de migrerede celler alle områder af den udviklende organisme og kan differentieres igen til enhver celletype.

Epitelcellerne danner det såkaldte epitel, som er en samlebetegnelse for kirtel- og dækningsvævet. Mesenchymet omfatter det gelatinøse og embryonale bindevæv, hvorfra knogler, brusk, glatte muskler, hjertemuskler, nyrer, binyrebark, det bloddannende system med blod og lymfekar og retikulært, stramt og løst bindevæv udvikler sig.

Funktion & opgave

Den epitel-mesenchymale overgang er en vigtig proces under embryogenese. I løbet af denne tid finder en øget vækst sted, hvor alle celler i kroppen deltager. Epitelceller, der allerede er differentieret, er også inkluderet i disse vækstprocesser. For at gøre dette skal de dog omdannes til multipotente stamceller.

Den mest intense vækst forekommer i de første otte uger af graviditeten. Den faktiske embryogenese-proces begynder omkring den sjette graviditetsdag efter den såkaldte spiringsstadium (celleudvikling) og varer indtil udgangen af ​​den ottende graviditetsuge. I denne fase er den epitel-mesenchymale overgang af stor betydning, da alle organer nu skabes. Mange epitelceller mister deres differentiering og tilknytning igen her. De migrerer gennem kældermembranen og er fordelt over hele kroppen. Der opfører de sig igen som normale multipotente stamceller og udsættes for fornyet differentiering i forskellige celletyper.

Naturligvis kan de også differentiere til epitelceller igen. For at gøre dette skal cellekontakterne først reduceres, og epitelcellernes polaritet annulleres. Cellekontakt forstås som sammenhæng mellem celler ved hjælp af såkaldte adhæsionsmolekyler. E-cadherin er et vigtigt vedhæftningsmolekyle. E-cadherin er et transmembran glycoprotein, der er afhængig af calciumioner. Det forbinder epitelceller med hinanden og sikrer cellepolaritet og signaloverførsel. Under embryogenese reduceres aktiviteten af ​​E-cadherin. Dette fører til, at cellestrukturen løsnes. På samme tid forsvinder også cellernes polaritet.

Epitelcellerne har både en såkaldt apikal (ydre) og en basalside, der vender mod det underliggende væv. Den ydre side er på overfladen af ​​huden og slimhinderne, mens basalsiden er forbundet med bindevævet placeret under en basallamina. Begge sider har forskellige funktionelle og strukturelle forskelle og sikrer således organernes morfologi. Embryogenese kræver imidlertid hurtige ændringer og fleksibilitet af cellerne for hurtigt at kunne tilpasse sig vækstprocesserne.

Efter afslutningen af ​​embryogenesen mister den epitel-mesenchymale overgang sin betydning for organismen.

Sygdomme og lidelser

Den epitel-mesenchymale overgang (EMT) er kun til fordel for organismen i løbet af den meget korte periode af embryogenese. Efter den stormfulde vækstfase differentieres cellerne. Der er ikke længere behov for et stort antal multipotente stamceller. Derfor er denne proces deaktiveret.

Hvis den epitel-mesenchymale overgang aktiveres efter afslutningen af ​​embryogenesen, sker dette normalt i forbindelse med ondartede tumorsygdomme. EMT er ansvarlig for udvikling af metastaser i forbindelse med kræft. Processen ligner processen ved embryogenese. Generelt er det en kompleks proces baseret på genetiske reguleringsmekanismer, der endnu ikke er fuldt forstået. Mange ansvarlige gener er kun aktive under embryonal udvikling. Derefter lukkes de. En mulig årsag til den fornyede aktivering af disse gener kan være opregulering af transkriptionsfaktoren Sox4. Tilsvarende forskningsresultater blev præsenteret på University of Basel. Til gengæld aktiverer Sox4 en række andre gener, der er involveret i den epitel-mesenchymale overgang.

Inaktiviteten af ​​de tilsvarende gener siges at være baseret på deres ulæsbarhed på grund af belægningen med visse proteiner (histoner). Imidlertid er Sox4-genet ansvarlig for dannelsen af ​​et enzym kaldet Ezh2. Det er en methyltransferase, der forårsager methylering af de tilsvarende histoner. De andre involverede gener bliver læsbare igen og aktiverer den epitel-mesenkymale overgang.

Ændringen i det genetiske materiale finder sted inden for en kræftsvulst og giver således årsagen til den komplette differentiering af kræftcellerne. Uden en epitel-mesenchymal overgang ville kræften kun vokse på oprindelsesstedet og ikke sprede sig. Imidlertid gør dannelsen af ​​metastaser en tumor særlig ondartet og aggressiv. Derfor arbejder vi på udvikling af lægemidler, der hæmmer dannelsen af ​​methyltransferase Ezh2. Tilsvarende medicin er allerede udviklet, men de testes stadig. At begrænse dannelsen af ​​metastaser ville på den ene side reducere kræftvækstens aggressivitet og på den anden side åbne muligheden for at behandle tidligere håbløse sager kurativt.