Src ist ein Schlüsselmolekül Zellkontakt-vermittelter Signalwege in primären humanen Kolonepithelzellen

Hintergrund: Epithelzellen der Mukosa von Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) weisen erhöhte Apoptoseraten auf, die zur Gewebeschädigung beitragen können. Apoptose nach Verlust der Zellverankerung (Anoikis) spielt eine wichtige Rolle im Lebenszyklus adhärenter Zellen. Anoikis humaner Kolonepithelzellen (KEZ) kann durch intakte Zell-Matrix- oder Zell-Zell-Kontakte (ZMK, ZZK) vollständig blockiert wird. Die molekularen Mechanismen, die ZMK- und ZZK-abhängige Signale koordinieren, sind jedoch nur unzureichend verstanden. Die Kinase Src assoziiert sowohl mit ZMK als auch ZZK und scheint daher für die Zellkontakt-abhängige Signaltransduktion von Bedeutung zu sein.

Methodik: Intakte KEZ-Krypten wurden aus Kolonresektaten isoliert. Die Induktion von Anoikis erfolgte durch Inkubation in Suspensionskultur, die Rekonstitution von ZZK durch Pelletierung der KEZ. Apoptoseraten wurden anhand der Caspase-3-Aktivierung ermittelt (Western Blot, DEVD-pNA). Src- und FAK- Phosphorylierung wurden mittels Western Blot bestimmt. Src-abhängige Signale wurden mit dem Inhibitor PP1 inhibiert.

Ergebnisse: In Abwesenheit von ZMK wurde Anoikis durch Aufrechterhaltung von ZZK blockiert. Hier kam es zur FAK-Deaktivierung, jedoch nur zur verzögerten und unvollständigen Src-Dephosphorylierung. Die Hemmung Src-abhängiger Signale in pelletierten KEZ führte zu einer starken dosisabhängigen Apoptosezunahme (p=0,004). Der vollständige Verlust der Zellverankerung induzierte eine Src-Hyperaktivierung, welche vor der Prozessierung von Caspase-3 stattfand und zum transienten Schutz der KEZ vor Anoikis beitrug: Der Fortschritt von Anoikis konnte durch Wiederherstellung von ZZK um bis zu 50% blockiert werden (p=0,007). Durch Src-Inhibition wurde dieser Anoikis-blockierende Effekt aufgehoben und KEZ-Apoptose beschleunigt.

Schlussfolgerung: Src ist für Zellkontakt-vermitteltes Überleben in KEZ von entscheidender Bedeutung. Die Aktivierung dieser Kinase trägt unmittelbar nach Verlust der Zellverankerung signifikant zum transienten Anoikisschutz bei. Src scheint somit eine Schlüsselrolle bei der Koordination ZMK- und ZZK-vermittelter Signale zu spielen. Src könnte daher als potentielles molekulares Target dienen, um die epitheliale Barriere der Mukosa von CED-Patienten zu stärken.