Die Untersuchung des Einflusses von Tuft Zellen auf die Regulation von Ionocyten im Gallensystem: Einblicke in die Physiologie und Krankheiten des Gallensystems

• Antragstellerin: Maryam Keshavarz, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 561973651

Entzündungen und Funktionsstörungen des extrahepatischen Gallengangsystems, einschließlich Gallensteinen und Cholangiokarzinomen, sind häufige Erkrankungen. Trotz ihrer Häufigkeit ist die lokale Regulation von Entzündungen in diesem System wenig erforscht. Gallensteinerkrankungen führen weltweit oft zu Cholezystektomien; in Deutschland werden jährlich über 175.000 dieser Eingriffe durchgeführt. Ein tiefes Verständnis der Zellstrukturen im Gallengangsystem ist entscheidend für die Diagnose und Behandlung gallensteinbedingter Probleme. Die Gallenblase spielt eine wesentliche Rolle beim Ionentransport im Gallengangsystem, einem Netzwerk aus Gängen und Organen, dass die von der Leber produzierte Galle speichert und transportiert. Diese ist entscheidend für die Verdauung und Aufnahme von Fetten, die Nährstoffaufnahme und das Aufrechterhalten des Stoffwechselgleichgewichts, insbesondere bei Säugetieren mit zyklischen Phasen von Fasten und Nahrungsaufnahme. Das Epithel der Gallenblase besteht aus einer einfachen Schleimhaut mit zwei Zelltypen: (i) Cholangiocyten, die häufig vorkommenden Zellen sind und für den Elektrolyttransport, die Wasserresorption und die Sekretion von Mucin verantwortlich sind; und (ii) seltenen Bürstenzelle (auch „Tuft cells“ oder Geschmackszellen genannt), die durch spezialisierte Mikrovilli gekennzeichnet sind. Bürstenzelle, die ebenfalls im Magen-Darm- und Atmungstrakt sowie in der Harnröhre vorkommen, erfüllen jeweils spezifische Funktionen, die ihrem Standort angepasst sind. In der Gallenblase nehmen Bürstenzelle Reize wie bakterielle Produkte wahr und aktivieren Signalwege, die die Funktion der Gallenblase beeinflussen. Über ihre Rolle bei der Chemorezeption und der Entzündungsantwort hinaus tragen Bürstenzelle auch zu Absorptions- und Sekretionsfunktionen bei. Der Transport von Flüssigkeiten und Elektrolyten über das Gallengangsepithel ist ein komplexer, regulierter Prozess, der das ionische Gleichgewicht aufrechterhält und durch Krankheiten beeinträchtigt werden kann. Wir haben eine epitheliale Untergruppe identifiziert, die sich auf den Ionentransport spezialisiert hat. Dieses Projekt zielt darauf ab, das Verständnis der Signalübertragung von Bürstenzelle und Ionocyten zu vertiefen, insbesondere in Bezug auf entzündliche Prozesse im Zusammenhang mit Gallensteinen – ein wichtiger, aber bisher wenig untersuchter Faktor im Ionentransport und der Gallenregulation. Mit Hilfe von In-vivo-Mausmodellen werden wir die Interaktionen von Bürstenzelle mit benachbarten Epithelzellen unter entzündlichen Bedingungen untersuchen. Darüber hinaus werden wir translationale Einblicke gewinnen, indem wir strukturelle und zelluläre Veränderungen in Gallenblasenproben von Cholezystektomie-Patienten analysieren. Diese Forschung hat das Potenzial, neue Mechanismen aufzudecken, die der Pathophysiologie der Gallenblase zugrunde liegen, und den Weg für gezielte Therapien und frühzeitige Diagnoseansätze zu ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen