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Intestinale Expression von CLCA4 unter gesunden und kranken Bedingungen bei Maus und Mensch: eine Herausforderung der translationalen Forschung (2025)

Art

Hochschulschrift

Autor

Teske, Kinga (WE 12)

Quelle

Mensch & Buch Verlag Berlin, 2025 — 120 Seiten

ISBN: 978-3-96729-298-5

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/50478

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Abstract / Zusammenfassung

CLCA4 ist ein Mitglied der CLCA-Genfamilie, das einer tierartspezifischen Genduplikation unterliegt und vorwiegend im Darmtrakt exprimiert wird. CLCA4 scheint eine bislang unbekannte Rolle bei entzündlichen Darmerkrankungen des Menschen wie UC oder CD und bei kolorektalen Tumoren zu spielen. Diese Erkrankungen zeigen in westlichen Gesellschaften eine steigende Prävalenz und verlaufen häufig tödlich. Die Entwicklung diagnostischer und therapeutischer Ansätze zur Behandlung dieser Krankheiten ist ein zentrales Ziel der Forschung. Die Maus, welche ein wichtiges Modelltier für die Erkrankungen darstellt, hat im Gegensatz zum Menschen zwei funktionelle Clca4 Homologe. Die speziesspezifischen Unterschiede in der Genexpression sowohl im gesunden Darm wie auch im pathologisch veränderten Darm sind noch weitegehend unbekannt. Ziel dieser Arbeit war die Erstellung eines detaillierten Expressionsprofils der murinen und humanen CLCA4-Homologe im Darmtrakt mittels RT-qPCR und ISH. Dabei wurde zunächst die Expression der murinen Vertreter in verschiedenen Abschnitten des Darms sowie entlang der Zotten-Krypten-Achse unter gesunden Bedingungen untersucht. Zusätzlich wurde eine Expressionsanalyse der beiden murinen Vertreter während der frühen postnatalen Entwicklung durchgeführt. Weiterhin wurde deren Expression im Darm eines DSS-Kolitismodells und AOM/DSS-induzierten Darmtumormodells untersucht. Vergleichend wurde die zelluläre Expression des humanen Homologen in gesunden Darmabschnitten und in CRC untersucht. Die Expression der murinen Clca4 Vertreter zeigte einige Unterschiede. Während Clca4a in Enterozyten des gesamten Darmtraktes exprimiert war, fand sich Clca4b nur in Enterozyten des Dünndarms. Clca4a wurde ausschließlich in den luminalen Bereichen der Schleimhaut nachgewiesen, wohingegen die Expression von Clca4b tiefer reichte. Die in der Literatur beschriebene Expression von humanem CLCA4 im luminalen Epithel des Dickdarms konnte bestätigt werden. Es fand sich aber keine Expression in Enterozyten des Dünndarms. Die murinen und der humane CLCA4 Vertreter zeigten somit zum Teil ein überlappendes, zum Teil unterschiedliches Expressionsmuster. Die postnatale Expressionsanalyse zeigte, dass Clca4b vor allem in sich noch entwickelnden Mausdärmen exprimiert war, während Clca4a seine höchsten Expressionswerte erst bei adulten Tieren erreichte. Im DSS-Kolitismodell zeigte sich eine im Vergleich zu Kontrolltieren erhöhte Expression von Clca4a in distalen, erkrankten Dickdarmabschnitten sowie eine extrem starke de-novo-Expression von Clca4b im gesamten entzündeten Kolon. Beide Homologe wiesen besonders starke Signale in der unmittelbaren Nähe von Ulzerationen. Das unterschiedliche Expressionsmuster im gesunden Mausdarm könnte auf verschiedene Funktionen der beiden murinen Clca4 hindeuten. Das Expressionsprofil insbesondere von Clca4b wäre mit der Rolle eines intestinalen Differenzierungsproteins vereinbar. Im murinen intestinalen Tumormodell wurden beide murinen Clca4 zwar fast gar nicht in den neoplastisch veränderten Darmzellen nachgewiesen, aber massiv in angrenzenden, nicht tumorösen Enterozyten. Dieses Expressionsprofil zeigte auch das CLCA4 in Proben von humanem CRC. Ein solches Expressionsmuster wäre auch mit einer Funktion als Differenzierungsprotein im Darm vereinbar. Auch wenn sich einige Aspekte der murinen intestinalen Clca4-Expression in der Expression des humanen CLCA4 widerspiegeln, müssen insbesondere die Unterschiede in den Expressionsmustern bei der Interpretation der Ergebnisse aus der translationalen Forschung berücksichtigt und kritisch hinterfragt werden. Die Entdeckung solcher Unterschiede stellt einen zentralen Aspekt dar, die Übertragbarkeit der Ergebnisse vom Tier auf den Menschen besser einzuschätzen und mögliche Limitationen zu erkennen.