TGF-β1 induziert in vitro die Differenzierung von Colon lamina propria Fibroblasten (CLPF) in Myofibroblasten

A. Bechler; J. Brenmoehl; M. Vetterlein; M. Nürnberger; C. Schmidt; A. Stallmach

doi:10.1055/s-0028-1089561

Zeitschrift für Gastroenterologie, Table of Contents

TGF-β1 induziert in vitro die Differenzierung von Colon lamina propria Fibroblasten (CLPF) in Myofibroblasten

A Bechler ¹, J Brenmoehl ¹, M Vetterlein ¹, M Nürnberger ¹, C Schmidt ¹, A Stallmach ¹

¹Universitätsklinikum Jena, Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II, Abteilung für Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie, Jena, Germany

Abstract

Einleitung: Die Entwicklung von Strikturen und Stenosen stellt ein häufiges Problem bei Patienten mit M. Crohn (MC) dar. In Stenosen kann TGF-β1 als profibrogenes Zytokin vermehrt nachgewiesen werden. Es soll überprüft werden, ob durch TGF-β1 eine Differenzierung in „Stenose-typische“-Myofibroblasten (MF) in isolierten Colon lamina propria Fibroblasten (CLPF) von Kontroll (Ko)-patienten erreicht werden kann.

Methodik: Ko-CLPF wurden für 2d und 6d mit bzw. ohne TGF-β1 kultiviert und eine Migration durch Inkubation mit PDGF induziert. Diese vorbehandelte CLPF wurden gewonnen und auf Adhäsion, Proliferation und die Aktivierung der Matrix-bindenden β1 Integrine überprüft. Zelllysate wurden auf MF- und Migrationsmarker analysiert.

Ergebnisse: Im Vergleich zur unbehandelten 2d-Ko führt eine Langzeitinkubation mit TGF-β1 (6d) zu einer Hemmung der Proliferation. Eine Kurzzeitinkubation mit TGF-β1- führt zu keiner Proliferationsänderung. Die Adhäsion der CLPF an verschiedene ECM-Proteine und die Aktivierung der β1-Integrine wird durch TGF-β1 gesteigert. Im Vergleich zur unstimulierten 2d-Ko stieg die Anzahl der aktivierten β1-Integrine in dieser Zeit durch PDGF um 5% und mit TGF-β1 und PDGF um 27%, sowie nach 6d durch PDGF um 22% und mit TGF-β1 und PDGF um 40% an. Die Langzeitinkubation mit TGF-β1 resultiert in einer erhöhten Produktion der Myofibroblastenmarker α-smooth-muscle-actin (α-SMA) und Zyxin. Die Tyrosinkinasen Paxillin, Src und FAK und deren phosphorylierte Formen waren nach 2tägiger Inkubation mit TGF-β1 erhöht. Während nach 6d Src und Paxillin unverändert sezerniert werden, werden die Konzentrationen an FAK und phosphoryliertem FAK durch TGF-β1 reduziert. Phospho-FAK war nach 2d TGF-β1-Inkubation stark erhöht.

Zusammenfassung: Durch Langzeitinkubation (6d) mit TGF-β1 konnte eine Differenzierung der CLPF in MF erreicht werden. Diese MF weisen neben einer erhöhten α-SMA- und Zyxin-Produktion eine verminderte FAK-Produktion und -Posphorylierung auf. Zudem sind die in vitro-differenzierten MF durch eine verminderte Migrations- und Proliferationsfähigkeit und eine erhöhte Adhäsionsbereitschaft charakterisiert und entsprechen somit den „fibrotischen Myofibroblasten“ in Stenosen bei M. Crohn.