Gastroösophageale Verbindung: neues Wissen zu Magen-Darm-Krankheiten
Der Übergang von der Speiseröhre zum Magen ist aus medizinischer Sicht eine heikle Region. Jetzt hat ein Forschungsteam neue Einblicke in diese Region gewonnen. Diese ebnen den Weg für neue Präventions- und Therapieangebote.
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Der Treffpunkt von Magen und Speiseröhre, die sogenannte gastroösophageale Verbindung, ist eine Region des menschlichen Körpers, der die moderne Lebensweise nicht gut bekommt. Stress, Alkohol, Nikotin und starkes Übergewicht sind häufig Auslöser für krankhafte Veränderungen der Schleimhaut in diesem Gebiet, an deren Ende nicht selten Speiseröhrenkrebs steht.
Ein internationales Forschungsteam hat jetzt neue Erkenntnisse über die Entwicklung der Zellen, ihre Kommunikation untereinander und ihre Regulation am Übergang der Speiseröhre zum Magen gewonnen. Mit Hilfe von eigens entwickelten Organoiden und mit Techniken, die es ermöglichen, einzelne Zellen zu verfolgen und zu bestimmen, haben sie im Tierversuch die Entwicklung der gastroösophagealen Verbindung vom Embryo bis zum Erwachsenen detailliert nachverfolgen können.
Neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Magen-Darm-Trakts
Ihre Ergebnisse enthüllen die komplexe Kommunikation auf zellulärer Ebene und die spezifischen Wege, die diese Zellen zur Kommunikation nutzen. Sie liefern neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Magen-Darm-Trakts und haben damit erhebliche Auswirkungen auf das Verständnis, die Vorbeugung und die Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen. Gleichzeitig präsentieren sie neue Ansatzpunkte für die medizinische Forschung und die Entwicklung neuer Therapien.
Wo unterschiedliche Epithelien aufeinandertreffen
«An der gastroösophagealen Verbindung treffen die Plattenepithelien der Speiseröhre und die säulenförmigen Epithelien des Magens aufeinander», erklärt Dr. Naveen Kumar Nirchal, einer der Erstautoren den Hintergrund der Studie. Das Gebiet sei als «Hotspot für die Entwicklung von Metaplasien» bekannt – also für den Ersatz einer Zellart durch eine andere.
Häufig entwickelt sich dort der sogenannte Barrett-Ösophagus, ein Vorläufer des Speiseröhrenkrebs‘, dessen Fallzahlen in den vergangenen vier Jahrzehnten in der westlichen Welt dramatisch zugenommen haben. «Ein Barrett-Ösophagus ist gekennzeichnet durch den Ersatz des ortsansässigen Plattenepithels der Speiseröhre durch andere Zelltypen, die normalerweise in diesem Gewebe nicht vorkommen», so der Wissenschaftler.
Unklar ist bislang jedoch, warum diese Region so anfällig für diesen Prozess ist. Um diese Verwandlung besser verstehen zu können, sei es deshalb zunächst notwendig, den normalen Entwicklungsprozess detailliert zu entschlüsseln – vom Embryo bis zum ausgereiften Erwachsenen. Nur so ist es möglich, die Gewebeveränderungen zu bestimmen, die das Fortschreiten der Krankheit auslösen, erklärt Dr. Rajendra Kumar Gurumurthy, ein weiterer Beteiligter an der Studie.
Ein nie zuvor gesehener Einblick in die Entstehung dieser Region
Das ist jetzt gelungen: Durch den Einsatz einer neuartigen Methodik, die Organoid- und Mausmodelle mit fortschrittlichen Einzelzell-Transkriptom-Analysen über Zeit und Raum kombiniert, hat das Forschungsteam den komplexen Entwicklungsprozess der gastroösophagealen Verbindung beleuchtet. «Wir waren in der Lage, einen nie zuvor gesehenen Einblick in die Entstehung dieser Region vom Embryonalstadium bis zum Erwachsenenalter bei Mäusen zu geben und die komplizierte Zusammensetzung der beteiligten Zellen und deren Entwicklung zu identifizieren», erklärt Pon Ganish Prakash, ein weiterer an der Studie beteiligter Wissenschaftler.
Die Arbeit zeige die ausgeklügelte Kommunikation zwischen verschiedenen Zelltypen innerhalb der gastroösophagealen Verbindung sowie die daran beteiligten Signalwege. «Dieses Verständnis eröffnet neue Wege zur Erforschung von Magen-Darm-Erkrankungen», ist sich Cindrilla Chumduri sicher.PS
