Neue Speicheldrüsen-Zellart entdeckt
Forschende entdeckten eine neue Art von Speicheldrüsenzelle, die „Ionozyt” genannt wird und für die Aufrechterhaltung gesunder Kalium-, Kalzium-, Chlor- und anderen Elektrolyt-Konzentrationen im Speichel verantwortlich ist. Die WissenschaftlerInnen fanden auch heraus, dass diese Art von Ionozyt den Fibroblasten-Wachstumsfaktor 10 (FGF10) absondern, was darauf hindeutet, dass diese Zelle eine Rolle bei der Reparatur von Speicheldrüsen nach Verletzungen spielt.
Der Speichel enthält Enzyme, die die Verdauung unterstützen, Antikörper und andere Immunelemente zum Schutz vor Infektionen sowie fein abgestimmte Konzentrationen verschiedener Ionen zur Erhaltung der oralen Gesundheit. Viele Menschen leiden unter Xerostomie (Mundtrockenheit), die multiple Ursachen haben kann. Die Speicheldrüsen können beispielsweise durch Bestrahlung im Kopf- und Halsbereich oder Autoimmunkrankheiten geschädigt werden.
Reparaturfunktion des FGF10
Das Ziel der Forschenden war es, den Zelltyp zu finden, der FGF10 in erwachsenen Speicheldrüsen produziert, da dieser, neben der Beteiligung an Reparaturmechanismen, für die frühe Entwicklung der Speicheldrüsen wichtig ist. Das Team isolierte deshalb FGF10-exprimierende Zellen für eine eingehende Analyse der Genexpression. Sie fanden heraus, dass in sehr jungen Mäusen Fibroblasten FGF10 produzieren, während ein ganz anderer Zelltyp (eine Art Epithelzelle) die Produktion ab der zweiten Lebenswoche übernimmt.
Diese FGF10-produzierende Epithelzelle weist molekulare Marker auf, die darauf hinweisen, dass es sich um einen Ionozyt handelt. Dies ist ein evolutionär alter Zelltyp, der den richtigen Gehalt an Ionen und verwandten Molekülen in lokalen Geweben aufrechterhält. Die Tatsache, dass diese Zelle der Produzent von FGF10 in erwachsenen Speicheldrüsen ist, macht sie nicht nur einzigartig unter den Ionozyten, sondern lässt zudem vermuten, dass sie eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung und Reparatur der Drüse nach einer Verletzung spielen könnte.
Ionozyt produziert bei Sjögren-Syndrom fehlendes CFTR-Protein
Zu den Produkten dieses Ionozyten gehört das CFTR-Protein (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator protein). Dieses Protein ist vor allem dadurch bekannt, dass es aufgrund einer vererbten Mutation in der Lunge von Mukoviszidose-PatientInnen fehlt. Man weiß auch, dass sein Mangel Teil der Pathologie des Sjögren-Syndroms ist, bei dem die Betroffenen unter anderem unter Augen-und Mundtrockenheit leiden. Die Identifizierung des Zelltyps, der CFTR in der erwachsenen Speicheldrüse produziert, könnte daher zu besseren Therapien für dieses Syndrom führen, erklären die Forschenden.
Obwohl ihre ersten Analysen Mäusezellen betrafen, fanden die Forschenden in einem Proteinatlas menschlicher Gewebe Hinweise auf sehr ähnliche Speicheldrüsenionozyten und führen nun weitere Studien an menschlichen Zellen durch. Sie hoffen, dass ein besseres Verständnis der Funktionsweise dieser FGF10-bildenden Ionozyten in der adulten Speicheldrüse den Weg für wirksame Therapien von Speicheldrüsen- und Tränendrüsen-Erkrankungen ebnen wird, da es viele Ähnlichkeiten zwischen beiden gibt.
Mauduit O et al., "A mesenchymal to epithelial switch in Fgf10 expression specifies an evolutionary-conserved population of ionocytes in salivary glands". Cell Rep. 2022 Apr 12;39(2):110663. doi:10.1016/j.celrep.2022.110663. PMID: 35417692.
