Zell-Zell Kontakte aktivieren wichtige FAK-unabhängige anti-apoptotische Überlebenssignalpfade in primären intestinalen Epithelzellen (IEZ)

Hintergrund: Intestinale Epithelzellen (IEZ) sind hochgradig verankerungsabhängig. In Vorarbeiten¹ konnte gezeigt werden, dass der Verlust der Zell-Matrix Verankerung in IEZ binnen einer Stunde massiv Apoptose (Anoikis) induziert. Die Rolle der Zell-Zell-Verankerung für die Vermittlung von anti-apoptotischen Überlebenssignalen in IEZ hingegen ist erst inkomplett verstanden. Methoden: Um die Rolle der Zell-Zell Verankerung für das Überleben der IEZ zu untersuchen, wurden ex-vivo isolierte IEZ nach Verlust der Zell-Matrix-Verankerung zu einem Zellaggregat (Pellet; P-IEZ) zentrifugiert und hierdurch der Zell-Zell-Kontakt über mehrere Stunden aufrechterhalten .Die Induktion der Apoptose in IEZ wurde mittels Western Blot (Caspasen–3, –7 und –8) und Caspase–3-Aktivitätsassay (DEVD-pNA) sowie DNA Elektrophorese und Durchflusszytometrie (FACS; Propidiumiodid) evaluiert.Die Aktivierung der für die Fragestellung relevanten Signalpfade wurde mittels Western Blot (pAkt³⁰⁸, aktiviertes beta-Catenin und pFAK³⁹⁷) untersucht. Ergebnisse: Trotz Verlust des Zell-Matrix-Kontaktes konnte durch die alleinige Aufrechterhaltung der IEZ-Zell-Zell Kontakte die Induktion von Anoikis in P-IEZ vollständig blockiert werden. Interessanterweise zeigten P-IEZ darüber hinaus eine rasche Dephosphorylierung von FAK während aktiviertes (dephosphoryliertes) beta-Catenin in P-IEZ konstant hoch nachweisbar war. Darüber hinaus konnten in P-IEZ konstant hohe Signale für pAkt³⁰⁸ nachgewiesen werden, während IEZ im Rahmen von Anoikis einen raschen Verlust dieses Überlebenssignals zeigten. Schlussfolgerung: Auch durch Zell-Zell Kontakte vermittelte anti-apoptotische Signale spielen für das Überleben von IEZ eine wichtige Rolle. Sogar einen Verlust der durch Zell-Matrix Verankerung vermittelten Überlebenssignale durch Phosphorylierung von FAK via Integrine kann durch Zell-Zell Kontakt vermittelte Überlebenssignale kompensiert werden. E-Cadherin-vermittelte Zell-Zell Kontakte sind offensichtlich an der Übermittlung von FAK-unabhängigen Überlebenssignalen via beta-Catenin Signaltransduktion und Akt Aktivierung wesentlich beteiligt.

Apoptose - Zell-Matrix Kontakte - Zell-Zell Kontakte - intestinale Epithelzellen

References

1) Grossmann J et al 1998, 2002, 2003