Extracellular matrix proteins modulate lymphatic endothelial cell junction morphology and barrier function.

Stellen Sie sich das Lymphsystem Ihres Körpers wie ein riesiges Netzwerk aus winzigen, undichten Rohren vor, die helfen, Flüssigkeit abzuleiten und Infektionen zu bekämpfen. Die Wände dieser Rohre bestehen aus speziellen Zellen, den sogenannten lymphatischen Endothelzellen (LECs). Damit diese Rohre korrekt funktionieren, müssen die Zellen fest Händchen halten, um eine starke Versiegelung zu bilden und zu verhindern, dass Flüssigkeit dorthin austritt, wo sie nicht hin soll.

Dieses Papier ist wie eine Detektivgeschichte, die den „Boden“ untersucht, auf dem diese Zellen stehen. Im echten Körper schweben Zellen nicht einfach im Raum; sie sitzen auf einer klebrigen, stützenden Matte, der extrazellulären Matrix (ECM). Wissenschaftler wollten wissen: Verändert die Art des „Bodenmaterials“, wie fest diese Zellen Händchen halten?

Um dies herauszufinden, bauten die Forscher im Labor eine Miniaturversion dieser Rohre (eine „Transwell-Plattform“) und legten vier verschiedene Arten von „Bodenmatten“ aus gängigen Körperproteinen aus: Kollagen I, Fibronectin, Fibrin und Laminin. Dann beobachteten sie, wie gut die Zellen ihre Versiegelungen auf jeder Matte bildeten.

Hier ist, was sie entdeckten, unter Verwendung einiger einfacher Vergleiche:

• Die „Sekundenkleber“-Böden (Fibrin und Kollagen I): Wenn die Zellen auf Fibrin oder Kollagen I standen, wurden sie viel besser darin, Händchen zu halten. Betrachten Sie diese Matten als hochwertigen Sportboden, der den Zellen exzellenten Halt gibt. Auf Fibrin wurde die Versiegelung 80 % stärker und auf Kollagen I 67 % stärker im Vergleich zu einer einfachen, unbeschichteten Oberfläche.
• Der Lecktest: Um zu beweisen, dass die Versiegelungen tatsächlich dichter waren, versuchten sie, einen leuchtenden Farbstoff (FITC-Dextran) durch die Rohre zu drücken. Auf den Fibrin- und Kollagenböden trat weniger Farbstoff durch – nämlich 20 % bzw. 10 % weniger. Es ist, als würde man die Löcher in einem Eimer stopfen; weniger Wasser (oder Farbstoff) gelangte hindurch.
• Das „Händchenhaltende Seil“ (ZO-1): Im Inneren der Zellen gibt es ein Protein namens ZO-1, das wie ein Seil wirkt, das die Zellen zusammenbindet. Die Forscher fanden heraus, dass dieses Seil auf Fibrin, Fibronectin und Laminin viel länger und kontinuierlicher wurde. Speziell auf Fibrin war das Seil 35 % kontinuierlicher, was bedeutet, dass es weniger Lücken in der Kette gab. Auf Kollagen und Fibronectin verbesserte sich das Seil um etwa 22 %.
• Das „Klettverschluss“, das sich nicht veränderte (VE-Cadherin): Interessanterweise blieb ein anderer Typ von Verbindungsprotein (VE-Cadherin) wie ein Stück Klettverschluss, dessen Stärke unabhängig davon gleich blieb, auf welchem Boden die Zellen standen. Die Art des Bodens veränderte diesen spezifischen Teil der Versiegelung nicht.
• Das Geheimnis der „Muskelentspannung“: Warum funktionierte Fibrin so gut? Die Forscher fanden heraus, dass die Zellen auf F FIRIN ein spezifisches muskelähnliches Protein namens RhoA entspannten. Stellen Sie sich vor, die Zellen waren zuvor angespannt und steif gewesen, was ihre Wände wackelig machte. Auf Fibrin entspannten sie sich, was ihnen half, eine glattere, dichtere Versiegelung zu bilden. Die allgemeine Richtung ihres internen „Gerüsts“ (Aktin) änderte sich jedoch nicht; sie entspannten lediglich die Spannung.

Das Fazit:
Diese Studie zeigt, dass der „Boden“, auf dem die Zellen stehen, eine große Rolle spielt. Fibrin und Kollagen I sind die besten Materialien, um diesen lymphatischen Zellen dabei zu helfen, eine dichte, leckfreie Barriere aufzubauen. Durch dieses Verständnis können Wissenschaftler nun bessere Labormodelle bauen, die den echten menschlichen Lymphgefäßen ähnlicher werden, was ein großer Schritt nach vorn ist, um Krankheiten wie Lymphödeme, die Ausbreitung von Krebs und die Reise von Immunzellen durch den Körper zu untersuchen.