Dafür müssen die Zellen, die den Darm von innen auskleiden, die sogenannten intestinalen Epithelzellen, fest miteinander verbunden sein. An diesen Zell-Zell-Kontakten sind unter anderem bestimmte Proteinkomplexe der Desmosomen beteiligt.
Bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen ist die Darmbarriere häufig gestört und die Darmschleimhaut entzündet. Um die geschädigte Darmschleimhaut zu reparieren, müssen sich die Darmzellen vermehren und zu den betroffenen Stellen wandern. Es gibt Hinweise darauf, dass desmosomale Proteine an diesen Prozessen beteiligt sind. Die genauen Mechanismen sind aber bisher nicht geklärt.
Ein Team um Marius Hörner und Matthias Kelm aus der Experimentellen Viszeralchirurgie hat eine essentielle Funktion des desmosomalen Proteins Plakoglobin (JUP für junctional plakoglobin) bei der Regeneration der Darmschleimhaut entschlüsselt. Dabei führt der Verlust von JUP zu einer vermehrten Zellteilung und Migration von intestinalen Epithelzellen. Diese Effekte werden dabei vorrangig durch den sogenannten RAS-MAPK-Signalweg vermittelt, der primär die Zellteilung und Zellviabilität, also das Zellüberleben, fördert. Die Forschenden konnten diese Zusammenhänge sowohl in klassischen Zellkulturlinien als auch in dreidimensionalen Darmorganoiden nachweisen. Diese im Labor gezüchteten, organähnlichen Strukturen bilden wichtige Eigenschaften des Darmgewebes nach. Auch im Mausmodell zeigte sich ein entsprechender Effekt: Nach einer gezielt durch Gewebeentnahme verursachten Verletzung heilte die Darmschleimhaut schneller, wenn JUP ausschließlich in den Darmzellen fehlte.
Damit wurde für JUP neben der etablierten strukturellen Funktion bei der Zelladhäsion eine neue regulatorische Rolle bei der Zellteilung nachgewiesen. Klinisch relevant kann dies nicht nur bei der intestinalen Wundheilung sondern auch bei der Entwicklung von Darmkrebs und assoziierten Metastasen sein, wenn diese Funktion gestört ist. Von eventueller therapeutischer Relevanz ist dabei auch der vermittelnde RAS-MAPK-Signalweg, dessen Aktivität durch bereits teils klinisch zugelassene Substanzen reguliert werden kann.
Publikation: Marius Hörner, Natalie Burkard, Friedrich Forchel, Andre Schmidt, Catherine Kollmann, Christoph Otto, Aarushi Mukherjee, Stefanie Schmidt, Christoph-Thomas Germer, Sven Flemming, Timo Kohler, Matthew Penner, Franziska Vielmuth, Daniela Kugelmann, Kai Kretzschmar, Brenda Gerull, Babak Saravi, Nicolas Schlegel & Matthias Kelm. Junctional plakoglobin regulates intestinal epithelial cell proliferation via MAPK/ERK signaling. Cell Commun Signal 24, 530 (2026). https://doi.org/10.1186/s12964-026-03256-6
