Epitheliale-mesenchymale Transition

Als „epitheliale-mesenchymale Transition“ wurde initial ein Prozess der Embryogenese bezeichnet. Der reverse Prozess wird als MET (mesenchymale-epitheliale Transition) bezeichnet. Heute ist der  Begriff weiter gefasst nachdem klar wurde, dass die EMT unterschiedliche phyiologische und pathologische Prozesse entscheidend beeinflusst, so die Organentwicklung,  Fibrose und Wundheilung, maligne Transformationen, Resistenzentwicklung von Zytostaika. EMT bewirkt bei Zellen profunde morphologische und phänotypische Veränderungen.

Epitheliale und mesenchymale Zellen unterscheiden sich wesentlich sowohl in ihrem Phänotyp als auch in ihren Funktionen. Epitheliale, nicht jedoch mesenchymale Zellen, sind fest miteinander über Zellkontaktstellen z.B. “tight junctions, gap junctions und adherens junctions” verbunden, mesenchymale Zellen hingegen nicht. Hierbei spielt E-Cadherin eine entscheidende Rolle, das von mesenchymalen Zellen nicht ausgebildet wird. Mesenchymale Zellen exprimieren hingegen N-Cadherin, Fibronektin und Vimentin.

Während der Reepithelisierung einer Wunde, wenn Keratinozyten an den Wundrändern über den nicht-epithelisierten Bereich spreiten, spielt die EMT eine wichtige Rolle.

EMT wirkt weiterhin entscheidend mit bei der Implantation eines Embryos. Die trophoektodermalen Zellen nutzen den Prozess der EMT zur Invasion in das Endometrium.

Beim Vorgang der Metastasierung von epithelialen Tumoren ist die MET-induzierte Invasion von Zellen ein entscheidender Schritt. Karzinomzellen verlieren, abhängig von der Karzinomprogression  des Primärtumors  die “Zell-Zell Adhäsion”. Dieser Vorgang wird durch eine Unterdrückung von E-Cadherin initiiert. TGF-beta vermag diesen Vorgang in Gang setzen wenn es auf RAS- exprimierende epitheliale Zellen trifft. Bei diesem Prozess unterdrückt TGF-beta zugleich die Apoptose. Die Tumorzellen sind dann in der Lage die Basalmembran zu durchbrechen und in den Blutstrom einzubrechen (Intravasation). Dieser Effekt ist reversibel durch Induktoren der epithelialen Differenzierung wie GATA3. In einem späteren Moment, wenn zirkulierenden Karzinomzellen den Blutstrom verlassen um Mikrometastasen zu bilden, nutzen sie den zur EMT entgegengesetzten Prozess, eine „mesenchymale-epitheliale Transition“ , kurz MET.

Neuere Untersuchungen belegen die Rolle der EMT bei der Resistenzentwicklung von Tumorzellen gegenüber Chemotherapeutika.

1.  Bedi U et al. (2014) Epigenetic plasticity: a central regulator of epithelial-to-mesenchymal transition in cancer. Oncotarget 5: 2016-2029. Review.
2.  Kishi S et al. (2015) A prospective epigenetic paradigm between cellular senescence and epithelial-mesenchymal transition in organismal development and aging. Transl Res 165:241-249.
3. Tania M et al. (2014) Epithelial to mesenchymal transition inducing transcription factors and metastatic cancer. Tumour Biol 35:7335-7342.
4.  Wendt MK et al. (2014) STAT3 and epithelial-mesenchymal transitions in carcinomas. JAKSTAT 3:e28975.