Multitasking in evolutionsgeschichtlich alten Epithelmuskelzellen

Differenzielle Zellfunktion durch subzelluläre Kompartimentierung des Aktin-Cytoskeletts

Abstract

Epithelien sind tierspezifsche Erfndungen. Sie grenzen bei den Eumetazoen (= echte Gewebetiere) seit mindestens 600 Millionen Jahren Gewebe und Organe durch einen fest verankerten Gewebeverband nach außen oder innen hin ab. Wegen der gegenseitigen Adhäsion der Epithelzellen und ihrer Verankerung in der basal liegenden, selbst sezernierten, elastischen extrazellulären Matrix (Basalmembran) ändert sich die Gewebeform, sobald einzelne Epithelzellen ihre Form ändern. Hierbei spielt das kortikale Aktin- Cytoskelett, ein Netz aus Aktinfasern und vernetzenden Proteinen direkt unterhalb der Zellmembran, die entscheidende Rolle. Es erlaubt fexible und dynamische Formveränderungen z. B. während der Embryonalentwicklung, bei Regenerationsvorgängen oder während der adulten Morphogenese. Bei Nesseltieren (Cnidaria) übernehmen Epithelzellen als Epithelmuskelzellen zusätzlich die Funktion einer Muskulatur. Wie die beiden Funktionen innerhalb der Epithelmuskelzelle der Nesseltiergattung Hydra kontrolliert werden, ist ein schönes Beispiel für subzelluläre Kompartimentierung von Signalwegen.