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JOURNAL ONKOLOGIE – NEWS
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07. April 2016

Grundlagenforschung: Organisationsmechanismus von Lungenepithelzellen als Ausgangspunkt neuer Therapien

Die Ärztin Christin Kuo von der Stanford University, Kalifornien, wurde anlässlich der 38. Jahrestagung der Gesellschaft für pädiatrische Pneumologie in Dresden mit dem Klosterfrau Forschungspreis 2016 ausgezeichnet. Sie entdeckte einen neuartigen Migrationsmechanismus, mit welchem sich pulmonale neuroendokrine Zellen zu Clustern zusammenlagern. Zum Teil lässt sich damit auch das stark metastasierende Verhalten von Zellen des kleinzelligen Lungenkarzinoms (SCLC) beschreiben.

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Der „International Klosterfrau Award for Research of Airway Diseases in Childhood 2016” ist mit 30.000 Euro dotiert. Der Preis zeichnet Wissenschaftler aus, die durch ihre Forschungsergebnisse einen wichtigen Beitrag zur Grundlagenforschung, Diagnostik und Therapie von kindlichem Asthma bronchiale geleistet haben. Kuos Forschungsergebnisse bilden den Grundstein für ein neues Forschungsgebiet, das sich eingehender mit den morphologischen Veränderungen neuroendokriner Zellen und deren genetischen Grundlagen beschäftigt. Neuroendokrine Zellen sind ein fester Bestandteil des Lungenepithels. Sie beinhalten Neurotransmitter und liegen einerseits verstreut im Bronchialepithelium, andererseits in Clustern als neuroepitheliale Körperchen vor. Diese Zellen helfen dabei, verletztes Lungenepithel zu regenerieren. Als neuroepitheliale Körperchen sind sie mit Neuronen verbunden und besitzen wichtige neurosensorische Funktionen in der Lunge.

Anhand der neuroendokrinen Zellen entdeckte Kuo den neuen Migrationsmechanismus, den sie als „slithering“ (im Deutschen „Schlittern“ oder „Schlängeln“) bezeichnet: Vorläuferzellen lösen sich aus dem Epithel und migrieren auf luminaler Seite über benachbarte Zellen hinweg, um zusammen mit anderen neuroepithelialen Zellen Cluster auszubilden. Dies geschieht zumeist an den Verästelungen der Trachea. Die Akkumulation solcher Zellen ist nicht proliferationsbedingt, sondern beruht auf einem aktiven Transportprozess, den Kuo erstmalig beschrieben hat.

Eine abnormale Verteilung neuroendokriner Zellen, die dem „slithering“ zu Grunde liegt, ist mit vielen Lungenerkrankungen in der Pädiatrie verbunden. Dazu gehört beispielsweise die neuroendokrine Zellhyperplasie der Kindheit (NCHI). Die NCHI äußert sich in typischen Symptomen wie einer Dyspnoe, wobei sich in einigen Fällen auch eine Tachypnoe ausbilden kann. Hierfür ist die massive lokale Anhäufung neuroendokriner Zellen verantwortlich, welche letztendlich zu einem Sauerstoffmangel führt. Mithilfe des „slithering“ lässt sich zum Teil auch das stark metastasierende Verhalten von Zellen des kleinzelligen Lungenkarzinoms (SCLC) beschreiben, da die tumorigenen Zellen die Charakteristik von neuroendokrinen Zellen besitzen. Die Erkenntnisse aus Kuos Grundlagenforschung öffnen die Tür zu einem faszinierenden neuen Forschungsgebiet und bilden einen Ausgangspunkt für zukünftige Behandlungen von pulmonalen Erkrankungen.

MCM Klosterfrau
Literatur:

Kuo CS, Krasnow MA. Formation of a Neurosensory Organ by Epithelial Cell Slithering. Cell. 2015;163(2):394-405.
Gilmour D. Epithelial Morphogenesis: Stage Diving with Purpose. (Review) Dev Cell. 2015;35(1):7-8.

 
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