Erneuerung von Darmstammzellen

Die Schleimhaut des Dünndarms besteht aus einer einzigen Schicht von Epithelzellen, die in zwei Regionen unterteilt sind. Die obere Region besteht aus fingerartigen Vorsprüngen, die Zotten genannt werden, und die untere Region enthält wuchernde Krypten.

Am Boden der Krypta befinden sich undifferenzierte intestinale Stammzellen oder ISCs, die zwischen den differenzierten Paneth-Zellen verteilt sind. Die Expression des Lgr5-Rezeptors unterscheidet diese ISCs von den umgebenden Zellen.

Paneth-Zellen produzieren lokalisierte Wnt-Signale, die eine wesentliche Rolle bei der Aufrechterhaltung und Proliferation von ISCs spielen.

Die anderen umgebenden Nischenzellen setzen R-Spondin frei. R-Spondin bindet an den Lgr5-Rezeptor und verstärkt die intrazelluläre Wnt-Signalgebung.

Die durch Wnt-Liganden und R-Spondin ausgelösten Signalwege führen zur Teilung von ISCs und zur Aufwärtsmigration der Tochterzellen. Die Tochterzellen teilen sich dann weiter und beginnen sich zu transitamplifizierenden oder TA-Zellen zu differenzieren.

TA-Zellen differenzieren sich dann endgültig in vier Zelltypen. Die Absorptions-, Kelch- und enteroendokrinen Zellen wandern in die Zotten, und die Paneth-Zellen wandern in die Krypta.