Was ist ein epithelial-mesenchymaler Übergang?
Der epithel-mesenchymale Übergang (EMT) ist ein wichtiger, wenn auch nicht vollständig verstandener Prozess in der Embryonalentwicklung und in der Krebsbiologie. Beim Übergang von Epithel zu Mesenchym beginnen Epithelzellen, die dazu neigen, dicht gepackte Zellen mit eingeschränkter Beweglichkeit zu sein, die Körperhöhlen auskleiden, mesenchymalen Zellen zu ähneln, indem sie beweglicher werden und das Epithel verlassen. Mesenchymzellen sind Stammzellen, die sich in verschiedene Zelltypen unterscheiden können. Dies kann während der Embryonalentwicklung von Vorteil sein oder bei krebskranken Organismen schädlich sein. Das Gegenteil von EMT ist der mesenchymal-epitheliale Übergang oder MET.
Es gibt drei Hauptmerkmale, die den Übergang von Epithel zu Mesenchym charakterisieren: Die Zelladhäsion nimmt ab, wodurch sich Epithelzellen vom Epithel oder dem aus Epithelzellen bestehenden Gewebe trennen. Die Expression von E-Cadherin, einem krebsunterdrückenden Gen, ist signifikant reduziert. und Zellen, die zuvor an das Epithel gebunden waren, werden viel beweglicher und können sich im gesamten Organismus bewegen. Eine Untersuchung der Zellen vor und nach dem epithelial-mesenchymalen Übergang zeigt eine Veränderung von strukturierten, geordneten und dicht gepackten Zellen zu unstrukturierten Zellen, die sich ohne besondere Organisation ausbreiten.
Es wird angenommen, dass der epitheliale-mesenchymale Übergang ein wichtiger Teil der embryonalen Entwicklung ist. Die Epithelzellen im Epithel müssen sich trennen und als Stammzellen fungieren, damit ein ordnungsgemäßes Zellwachstum stattfinden kann, das zur korrekten Entwicklung des Körpers des Organismus führt. Der epitheliale-mesenchymale Übergang ist häufig für die Entwicklung verschiedener Gewebetypen im wachsenden Embryo erforderlich.
Beim Menschen ist der epitheliale-mesenchymale Übergang für seine Rolle bei Krebs bemerkenswert. Dies gilt insbesondere für Krebsarten mit soliden Tumoren wie Bauchspeicheldrüsenkrebs, Dickdarmkrebs und Leberzellkrebs. Es gibt viele genetische Pfade im Zusammenhang mit der Regulation der Zellproliferation und des Zellwachstums, von denen bekannt ist oder angenommen wird, dass sie in einigen Fällen eine EMT induzieren. Wenn die Expression dieser Gene nicht richtig reguliert wird, kann E-Cadherin, der mit EMT assoziierte Tumorsuppressor, wesentlich gehemmt werden, wodurch die Bildung von Tumoren gefördert wird. Es wurde gezeigt, dass eine Vielzahl anderer Proteine, wie Kollagen und einige Transkriptionsfaktoren, die EMT induzieren.
Der epitheliale-mesenchymale Übergang erhöht die Fähigkeit von Krebszellen, Metastasen zu bilden oder sich im ganzen Körper auszubreiten. Epithelzellen weisen eine geringe Mobilität auf und neigen dazu, an den sie umgebenden Zellen zu haften. Zellen mit mesenchymalen Merkmalen sind dagegen viel mobiler und neigen dazu, nicht in signifikantem Maße an umgebenden Zellen zu haften. Als solche können sie sich viel schneller im Blut ausbreiten und den Krebs auf andere Körperteile übertragen. EMT ist also einer der Prozesse, bei denen viele Krebsarten invasiv sind.