Z Gastroenterol 2013; 51 - K195
DOI: 10.1055/s-0033-1352835

Na+/H+-Austauscher Isoformen 1 – 3 haben in gastrointestinalen Zellen unterschiedliche Wirkung auf die Wundheilung

A Klöpper 1, F Busch 1, S Yeruva 1, B Riederer 1, G Chodisetti 1, M Menon 2, A Schwab 3, U Seidler 1
  • 1Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie, Hannover, Germany
  • 2Medizinische Hochschule Hannover, Institut für physiologische Chemie, Hannover, Germany
  • 3Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Physiologie II, Münster, Germany

Hintergrund: Es konnte gezeigt werden, dass der Na+/H+-Austauscher Isoform 1 (NHE1) eine bedeutende Rolle bei der Zellmigration während der Wundheilung und während des invasiven Tumorwachstums zukommt. Das Epithel des Magendarmtrakts zeigt eine sehr schnelle Wundheilung, jedoch sind hier NHE2 und NHE3 stark exprimiert.

Ziele und Methoden: Wir haben den Einfluss der NHE-Isoformen 1, 2 und 3 auf die Wundheilung von mukosalen Rattenmagenzellen (RGM1 Zellreihe) und von gut-differenzierten, humanen Kolonkarzinomzellen (Caco2bbe) untersucht. Mit einem fluoreszenz-basierten Migrationsassay wurde die Wundheilungsgeschwindigkeit objektiv untersucht. Durch HOE642 wurden NHE1 und NHE2 gehemmt, durch S1611 NHE1 und 3. Lentivirale transiente Transfektionen wurden in RGM-1 Zellen zur NHE2 Überexpression durchgeführt, NHE3 wurde in Caco2bbe Zellen stabil überexprimiert.

Ergebnisse: In RGM-1 Zellen ist die Expression von NHE1 mRNA höher als die anderer NHEs, in Caco2bbe Zellen hingegen wird NHE2 mRNA stärker exprimiert als NHE1 und NHE3. Beide Zellreihen konnten selbst in Abwesenheit von Serum eine langsame Wundheilung erzielen, deren Geschwindigkeit unabhängig von der NHE Aktivität war. Die Beschleunigung der Wundheilung durch fetales Kälberserum war in RGM-1 Zellen zum Teil NHE1-abhängig, in Caco2bbe Zellen jedoch unabhängig von NHE1. Präinkubation bei niedrigem pH führte zu NHE1-abhängiger Erhöhung der Migrationsgeschwindigkeit. NHE2 überexprimierende RGM-1 Zellen migrierten langsamer, vor allem nach der Präinkubation mit niedrigem pH-Wert. Dieser Effekt wurde durch NHE2 Hemmung aufgehoben. Weder Überexpression noch Inhibition von NHE3 veränderten die Wundheilung in Caco2bbe Zellen.

Schlussfolgerung: Wundheilung ist in gastrointestinalen Zellen selbst ohne NHE-Aktivität möglich. Der Effekt von NHE1 auf die Wundheilung ist abhängig vom Zelltyp. Präinkubation bei niedrigem pH beschleunigt die Migration in Abhängigkeit von NHE1, wohingegen die Beschleunigung der Wundheilung durch Wachstumsfaktoren vorwiegend unabhängig von NHE1 ist. NHE2 hemmt die Migration. Wenn man NHEs in gastrointestinalen Malignomen therapeutisch hemmen möchte, muss man daher mit stark unterschiedlichen Auswirkungen rechnen, abhängig vom Zelltyp und von der Expression der verschiedenen NHE Isoformen.