Zur zellfunktionalen Rolle der Intermediärfilamente Keratin 5 und Keratin 14 sowie Vimentin in oralen Keratinozyten unterschiedlichen Transformationsgrades

• Antragsteller: Professor Dr. Pascal Tomakidi
• Fachliche Zuordnung: Anatomie und Physiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565406973

Über die zellfunktionale Rolle der Intermediärfilamente (IFs) Keratin (K) 5 und K14 sowie Vimentin in epithelialen Keratinozyten der Mundhöhle, die in der Zelltransformation unterschiedlich weit fortgeschritten sind, ist bislang nichts bekannt. Dies liegt vor allem daran, dass es heutzutage kaum Zellsysteme gibt, die eine kontinuierliche Progression der Zelltransformation oraler Epithelzellen in adäquater Form abbilden. Daher haben wir ein Zellsystem entwickelt, welches ausgehend von einer immortalisierten humanen Gingivakeratinozyten-Zelllinie (HGK), die alle molekularen Charakteristika des Ausgangsgewebes besitzt und im Tierversuch keinerlei Tumorigenität aufweist und sich zwei unterschiedlichen morphologische Phänotypen infolge einer Ethanolbehandlung voneinander abgrenzen lassen. Die Alkoholbehandlung als Agens zur weiteren Transformation der HGK wurde deshalb gewählt, da sie neben anderen Auslösern kausativ in die Oralkarzinogenese involviert ist. Dabei zeigte der eine der beiden Phänotypen eine Epithel-ähnliche Keratinozyten-Morphologie, weswegen sie als EPI bezeichnet wird, und der andere eine zu Bindegewebsfibroblasten analoge spindelförmige Morphologie, weswegen dieser Phänotyp im Weiteren als FIB bezeichnet wird. Diese spindelförmige Morphologie von FIB weist Parallelen zum Phänotyp auf der im Zuge der Epithel-Mesenchym-Transition (EMT) auftritt. Für diesen EMT-assoziierten Phänotyp der FIB Zellen, der in der Transformation weiter fortgeschritten ist als HGK und EPI, sprechen neben molekularen Veränderungen auch solche im Zellwachstum, die wir in nach der Etablierung der morphologischen Klone erfolgten Untersuchungen nachweisen konnten. Wie bereits erwähnt, liegt über die zellfunktionale Rolle der IFs Keratin (K) 5 und K14 sowie Vimentin in epithelialen Keratinozyten der Mundhöhle, die in der Zelltransformation unterschiedlich weit fortgeschritten sind, bislang keine Erkenntnisse vor. Vor diesem Hintergrund, besteht das Ziel des Antrags in der Bearbeitung der Hypothese, dass die interventionelle RNAi-basierte Herunterregulation der IFs K5 und K14 sowie Vimentin in den drei unterschiedlich weit in der Zelltransformation fortgeschrittenen Phänotypen HGK, EPI und FIB, molekulare und damit zellfunktionale Veränderungen hervorruft. Der Erkenntnisgewinn aus diesem Projekt ist von großem Nutzen, erstmalig die funktionale Rolle der IFs K5 und K14 sowie Vimentin, also deren Bedeutung für Zellfunktionen, in oralen Keratinozyten unterschiedlichen Transformationsgrades näher zu charakterisieren. Da alle drei Phänotypen noch nicht tumorigen sind der FIB Phänotyp aber bereits zahlreiche EMT-innate Charakteristika aufweist, können im Projekt identifizierte molekulare Veränderungen von Biomarkern sehr frühen Stadien der alkoholinduzierten Oralkarzinogenese zugeordnet werden. Eine solche Zuordnung kann prospektiv zur Etablierung von Diagnosemarkern im Rahmen der Krebsfrüherkennung beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen