Die Polarisation in der Leber
Viele biologische Prozesse, einschließlich der Entwicklung und Gewebefunktion, sind asymmetrisch und basieren auf der Zellpolarität. Die Erzeugung von Zellpolarität beinhaltet die Herstellung bestimmter – apikaler und basolateraler – Zellmembrandomänen, welche durch dichte Verbindungen („tight junctions“) und Adhärenz-Verbindungen („adherens junctions“) voneinander getrennt sind. Die spezifische Mikroarchitektur der Leber basiert auf der korrekten Polarisation von Hepatozyten und Cholangiozyten, welche den Gallengang bilden. Hepatozyten und Cholangiozyten entstehen aus gemeinsamen Vorgängerzellen namens Hepatoblasten. Dies deutet darauf hin, dass der molekulare Mechanismus zur Erzeugung der beiden unterschiedlichen Arten von Polarität im Wesentlichen identisch ist. Dies legt nahe, dass die polarisierte Morphologie aus Veränderungen in der Aktivierung spezifischer wichtiger Wege für innere oder äußere Reize resultiert. Die Polarisation der Leber ist ein wesentlicher Bestandteil der Gallensekretion und der insgesamten Leberfunktion. Die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts LIVER (Role of actin-based contraction and scaffolding in hepatocyte polarization, generation of liver-specific microarchitecture and liver tissue functioning) widmeten sich der Untersuchung der molekularen Prinzipien, welche der Hepatozyten-Polarisation zugrunde liegen. Im Fokus stand die Bedeutung der Aktinmaschinerie für die Bildung der apikalen Region, da Aktinfilamente im Zellkortex unterhalb der apikalen Plasmamembran in polarisierten Zellen angereichert werden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Myosinkontraktilität und die mechanische Spannung nicht für die Hepatozytenpolarität verantwortlich waren. Zur Identifizierung wichtiger molekularer Wege, die an der Bildung der apikalen Hepatozytendomäne beteiligt sind, führten die Wissenschaftler eine RNA-Tiefensequenzierung durch. Es wurde mehrere interessante Wege hervorgehoben, die für weitere Untersuchungen genutzt werden könnten. Zur Visualisierung des zugrundeliegenden Polaritätsmechanismus führten die Forscher eine strukturierte Lichtmikroskopie durch. Es wurde beobachtet, dass die Aktinfilamente bei der hepatozytischen Polarität lang waren, miteinander verbunden waren und eine unterschiedliche Ausrichtung zeigten. Insgesamt gesehen zeigten die Ergebnisse der Untersuchung, dass die Regulierung der Aktin- abtrennenden und -kappenden Wege für die Bildung bestimmter Polaritätszustände verantwortlich sein könnte. Es sind weiterführende Tests an In-vivo-Lebermodellen erforderlich, um diese Hypothese zu bestätigen.
Schlüsselbegriffe
Zellpolarität, Hepatozyten, apikale Domäne, LIVER, Aktin
