Der menschliche Eileiter stellt eine optimale Umgebung für die Befruchtung der Eizelle sowie die darauf folgende Entwicklung des Blastozysten dar. Die innere epitheliale Schleimhaut ist ein dynamisches Gewebe, das einer konstanten Zellerneuerung unterliegt und daher die Fähigkeit zur ständigen Regeneration benötigt.
Adulte Stammzellen, sowie deren pluripotente Nachkommen, die Vorläuferzellen, wurden in einer Vielzahl von Geweben identifiziert. Diese Zellen regulieren Wundheilung und ermöglichen Gewebshomöostase. Die Mechanismen, die der Selbsterneuerung des Schleimhautepithels im Eileiter zu Grunde liegen, waren bislang unbekannt.
In dieser Arbeit ist es uns gelungen, undifferenzierte Vorläuferzellen sowie mögliche adulte Stammzellen des Schleimhautepithels im menschlichen Eileiter zu identifizieren. Weiters konnten wir ein neues 3D ex vivo Modell epithelialer Eileiterzellen generieren, die sogenannten „Organoide“. Immunfluoreszenz-Analyse hat gezeigt, dass die Zellen in den Organoiden polarisiert sind und pluripotente Eigenschaften aufweisen. Mittels In situ Hybridisierung wurde die zelluläre Expression des adulten Stammzell-Markers Lgr5 bestimmt. Unsere vorläufigen Ergebnisse sprechen dafür, dass Lgr5 positive Zellen in den Organoiden und damit wahrscheinlich auch im Eileiter vorkommen. Durch weitere Tests mit den Seren der ebenfalls generierten monoklonalen Antikörper gegen Lgr5 gilt es diese Annahme zu überprüfen.
Zusammengefasst haben wir gezeigt, dass das Schleimhautepithel des menschlichen Eileiters pluripotente Vorläuferzellen enthält. Außerdem sprechen unsere Ergebnisse für die Anwesenheit von Lgr5 positiven adulten Stammzellen. Diese Resultate liefern einen möglichen Mechanismus für die Regeneration des Schleimhautepithels im Eileiter. Darüber hinaus kann unser 3D ex vivo Modell helfen, bakterielle Infektionen des Eileiters – insbesondere durch Chlamydia trachomatis – zu erforschen.The human Fallopian tube (hFT) provides an ideal environment for oocyte fertilization and subsequent development of the resulting blastocyst. Since the inner epithelial mucosa is a dynamic tissue that underlies a constant turnover of cells, a long-term regeneration capacity is required.
Adult stem cells and their pluripotent progeny, the transit-amplifying cells, have been identified in various tissues. These cells have been found to be responsible for adult tissue repair and homeostasis. So far, the self-renewal mechanisms of the tubal epithelium are poorly understood.
In this study, we were able to detect undifferentiated epithelial progenitor cells in the tubal mucosa and found evidence for the presence of adult stem cells existing along with common terminally differentiated cells. Further, we established a novel three-dimensional ex vivo model of epithelial cells derived from the hFT, the “organoids”. By immunofluorescence staining, polarized epithelial cells expressing pluripotency markers were identified within the organoids. These cells are assumed to reside in the tubal mucosa as progenitor cells. Furthermore, we performed in situ hybridization for Lgr5, the most reliable marker for adult stem cells. Our preliminary results indicate the existence of Lgr5 positive cells in the organoids. To ultimately verify the presence of Lgr5 positive stem cells in the tube, the expression has to be demonstrated at protein level using our generated monoclonal antibodies.
To date, there was nothing known about progenitor cells in the hFT. Our results indicate that the mucosal epithelium of the hFT contains pluripotent progenitor cells and potential Lgr5 positive adult stem cells, providing a possible mechanism for tissue homeostasis. In addition, a 3D ex vivo model mimicking in vivo conditions is important to facilitate the study of bacterial infections. Of particular interest is Chlamydia trachomatis, which leads to tubal scarring and infertility
