Bedeutung von Fibronektin Spleißvarianten für die Migration primärer Colon lamina propria Fibroblasten bei unterschiedlichen klinischen Subtypen von Morbus Crohn

URN zum Zitieren dieses Dokuments:: urn:nbn:de:bvb:355-opus-8002
DOI zum Zitieren dieses Dokuments:: 10.5283/epub.10553

Brenmoehl, Julia

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Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 24 Mai 2007 11:54

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Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	23 Mai 2007
Begutachter (Erstgutachter):	Charalampos (Prof. Dr.) Aslanidis
Tag der Prüfung:	4 Mai 2007
Institutionen:	Medizin > Lehrstuhl für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin Biologie und Vorklinische Medizin
Stichwörter / Keywords:	Fibronectin , Zellmigration , Tumor-Nekrose-Faktor , Transforming Growth Factor beta 1 , Darmstenose , Crohn-Krankheit , Integrine , Genexpression , Interferon-gamma , Focal adhesion kinase , Fibroblasten , Interferon-gamma , focal adhesion kinase , fibroblasts
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	10553

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Zusammenfassung (Deutsch)

Zusammenfassung (Deutsch)

Die Migration von Colon Lamina Propria Fibroblasten und die Wundkontraktion spielen bei der Wundheilung und im Verlauf der Entzündung, Strikturen- und Fistelbildung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen eine wesentliche Rolle.
Es ist aus Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe bekannt, dass die Fibroblasten aus der Mukosa von gesunden Kontrollen und Patienten mit unterschiedlichen Subtypen von Morbus Crohn unterschiedlich stark migrieren. Fibroblasten aus entzündeter Mukosa von Patienten mit Morbus Crohn migrieren weniger als Fibroblasten, die aus der gesunden Mukosa von Kontrollpatienten isoliert wurden. Fibroblasten aus Stenosearealen weisen ein höheres und Fibroblasten aus Fistelgewebe von Morbus Crohn-Patienten ein vermindertes Migrationspotential verglichen mit einfach entzündeten Morbus Crohn-Fibroblasten auf. Fibronektin und im Besonderen die Spleißvariante Fibronektin ED-A sind als die induzierenden Faktoren der Fibroblastenmigration bekannt.
Des Weiteren ist durch vorangegangene Migrationsassays mit Kontrollfibroblasten, die für 3 Tage mit Interferon-gamma (IFN-gamma) und Tumor Nekrose Faktor (TNF) inkubiert wurden, eine dosisabhängige signifikante Hemmung der Migration beobachtet worden.
Bei einer Langzeitinkubation von 6 Tagen mit Transforming Growth Factor-beta1 (TGF-beta1) zeigen intestinale Kontrollfibroblasten ein reduziertes Migrationspotential, während eine 6 stündige Inkubation der Kontrollfibroblasten mit TGF-beta1 zu einer dosisabhängigen Steigerung der Zellmigration führt. Wird ein Kontrollfibroblasten-Monolayer nach einer 6 tägigen Inkubation mit TGF-beta1 mit einem Kamm verwundet und anschließend für 4 Stunden mit dem Wachstumsfaktor Platelet Derived Growth Factor (PDGF) inkubiert, weisen die vorstimulierten Zellen neben der verminderten Migration auch eine reduzierte Focal Adhesion Kinase (FAK)-Autophosphorylierung auf, während die Zellen ohne Vorinkubation eine mit erhöhter FAK-Phosphorylierung verbundene Migrationserhöhung zeigen.

In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, die Zusammenhänge zwischen der Migration von Fibroblasten und der Fibronektin Spleißformenexpression zu beleuchten. In Fibroblasten von Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen korrelierte das Migrationsverhalten mit der Fibronektinexpression. Durch Hemmung bzw. Stimulation der Zellmigration mit den Zytokinen IFN-gamma und TNF bzw. den Wachstumsfaktor TGF-beta1 konnte eine jeweilige verminderte bzw. gesteigerte Fibronektinexpression erzielt werden. Auch der biphasige Effekt von TGF-beta1 konnte auf Fibronektin mRNA-Ebene gezeigt werden. Mit TGF-beta1 vorstimulierte und dadurch zu Myofibroblasten differenzierte Fibroblasten zeigten nach Verwundung und Inkubation mit PDGF eine gesteigerte Fibronektinexpression, die auf eine gesteigerte Synthese der Extrazellulärmatrix zurückzuführen ist, da eine erhöhte Migration aufgrund der verminderten FAK-Autophosphorylierung nicht möglich war. Nicht vorinkubierte Zellen wiesen eine mit der bekannten Migrationserhöhung korrelierende gesteigerte Fibronektinexpression und FAK-Phosphorylierung auf.

Weitere Studien zur Synthese der Extrazellulärmatrix, die indirekt durch TGF-beta1 und PDGF induziert wird, könnten zusätzliche Erkenntnisse hinsichtlich der Bildung von Stenosen bei Morbus Crohn geben.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Migration and wound contraction of human colon lamina propria fibroblasts play an important role during wound healing and the development of strictures and fistula in inflammatory bowel disease.
Recent studies of our group showed that fibroblasts isolated from the mucosa of control patients and patients with different subtypes of Crohn�s disease (CD) differ in their migratory potential. Fibroblasts derived from inflamed mucosa of patients with CD migrate less than fibroblasts that were isolated from healthy mucosa of control patients. Fibroblasts derived from fistulae of CD patients show a reduced and fibroblasts from fibrosis an increased migratory behaviour compared to fibroblasts from inflamed mucosa of CD patients. Fibronectin, especially the splicing form fibronectin ED-A has been shown to induce migration of fibroblasts.
Control fibroblasts, that were incubated with Interferon-gamma (IFN-gamma) and tumor necrosis factor (TNF) for 3 days, displayed a dose-dependent reduction of the migratory potential.
Intestinal control fibroblasts incubated with transforming growth factor-beta1 (TGF-beta1)for 6 days also had a reduced migratory potential while only 6 hours of TGF-beta1-treatment was followed by a dose-dependent increase in cell migration.
After a wounding of a fibroblast monolayer incubated with TGF-beta1 for 6 days and incubation with platelet derived growth factor (PDGF) these cells show a decreased migratory potential and a reduced Focal adhesion kinase (FAK) autophosphorylation while TGF-beta1 untreated cells demonstrate an enhanced migration and FAK phosphorylation.

In the present work an association between the expression of fibronectin splicing forms and the migratory potential of the respective fibroblast population could be demonstrate. For fibroblasts of patients with inflammatory bowel disease the migratory behaviour clearly correlated with fibronectin expression.
Not only an inhibition of cell migration by incubation with the cytokines IFN-gamma und TNF was found but also a reduced fibronectin expression. In contrast a stimulation of migration with TGF-beta1 led to an enhanced expression of fibronectin. The biphasic effect of TGF-beta1 on cell migrations was accompanied by a similar biphasic effect on fibronectin mRNA-levels. In TGF-beta1 pre-incubated into myofibroblasts differentiated fibroblasts after wounding and incubation with PDGF an increased expression of fibronectin was found. This can be attributed to an enhanced synthesis of extracellular matrix. Non-stimulated cells exhibited an increased fibronectin expression and FAK phosphorylation that correlated with the migratory enhancement shown before.

Further studies on the correlation of the synthesis of the extracellular matrix and the migratory potential of myofibroblasts will provide further insights in stricture formation and fibrosis.

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