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Das Differenzierungsverhalten des menschlichen Vaginalepithels am Beispiel der Keratinexpression G. Schaller ' , D. Misch ke ". A. G. Wild '" 11.Frauenklinik und Poliklinik (Direktor: Prof. Dr. med. G. Kinder man n), Poliklinik für Hals-, Nase n- und Ohrenkranke im Klinikum Großhadern (Direktor: Prof. Dr. med. E. R. Ka stenbauer) der Ludwi g-Maximilians·Universität Münche n und 3 Laboratorium für Biochemie in der HNO-Klinik des Klin ikums Rudolf-Virchow der Freien Universität Berlin
Zusammenfassung Mit Hilfe des bioche mische n und immunhistochemischen Nachwe ises von Keratinen läßt sich zeigen . daß da s Vagina lepithe l des Menschen ein DitTere nzieru ngsmosaik ist, indem es gleichzeitig die Differenzierungsrichtun gen des nicht verhornenden Plattenepithe ls, kenntlich an de r Expression der Kerat ine 4/13 und der Epidermis, markiert durch die Keratine 1110 , realisiert . Lediglich in der Schwa ngerschaft findet sich mit der selektiven Suppression der epider malen Ker atine 1110 aussc hließlich der ..reine" Typ des nicht verhornenden Plattenepithels. Dieser Befund und das Phä nomen der entkoppelten Expressi on von Kerati npaaren im menschlichen Vaginalepithel finden ihr e Erkläru ng in einer horm onab hängigen Synthese von Keratin proteinen.
Ch ange s in Differ entiation ofHuman Vaginal Epithelium Shown by Keratin Expression The biochemical and tmmunohistochemical detection of ker atins proves, th at the human epithelturn of the vagtna is a mosa ic of differentiaticn. becau se of its simulta neous realisation of opposite differentiation pathways in either nonkeratin izing squamous epithelium, identlflable by keratins 4113 , or in epidermis. ma rked by keratins 1/10. It is only during pregnancy, that the pure type of nonkeratinizing squamous epitheliurn is see n by the selective suppressi on of the epider mal ker atin s 1/1 0. This finding and the phenomenon of an unpaired expression of keratin pairs in the human vagina l epithelium are explained by a hormonedependent synthes is ofke ra tin proteins.
Einleitung Das geschichtete Plattenepithel der Vagina ist wegen se iner leichten Gewinnbar keit währe nd gynä kologischer Opera tionen besonders geeignet, hormonell regulierte Proliferation un d Differenzierung zu untersuchen. So kon nten schon Rak off et al. (22) in der ersten Hälfte
Geburtsh. u. Frauenheilk. 50 (1990) 397-402 Verlag Stuttgart . New York
o Georg Thieme
dieses Jah rhunderts die proliferationsinduzierende Wirkung der Östroge ne am Vagina lepithel zeigen. ließen sich in diesen Untersuchungen die Hormoneffekte praktisch nu r anha nd morphologischer Verä nderu ngen beschreiben, so besteht heute mit der Anwendung modern er biologischer Ve rfahre n die Möglichkeit, Proliferations- und DifTerenzieru ngsleistun gen auf molekular er Ebene zu erfass en. In diesem Sinne konn ten Kronenberg und Clark (12. 13) zeigen, daß sich der Einfluß von Östro genen auf die Proliferation des Vaginal epithels der Ratte in qualitati v als auch qua ntitativ veränder licher Express ion von Zytokeratinproteinen (Kerat ine) ausdrücken läßt. Kerat ine sind wasserunlösliche. u-helikal geformte Stru kturp roteine , die ausschließlich in Epithelzellen exprimiert werd en und in uivo intermediäre, das heißt 10 nm dicke Filamente als Teil des Zytoskeletts organ lsieren (Übersichten: 15, 21, 23). Bislan g sind 19 (18) bzw. 25 (17, 27) individuell verschiedene Kerati ne beka nnt. Sie teilen sich in zwei Unterfamilien, deren eine hochmolekulare. neutral bis basische Mitglieder (Typ lI-Keratine) umfaßt , wäh rend die andere aus sa uren Proteinen mit mittlerem Molekular gewicht (Typ I-Ker atine) besteht (3, 6, 18). Stets werde n je ein Typ-I- und ein Typ-li-Kera tin koexprimiert , um in heterotetramer e Komplexe und schließlich 10 nm starke Filamente zu assemblieren. Nicht alle Keratine werden in einer Epithelart gleichzeitig exprimiert . Vielmehr lassen sich verschiedene Gewebe offenbar als Ausdruck unterschiedlicher strukture ller und funktioneller Anforderungen durch distinkte Keratinmu ster cha ra kterisie ren (18. 19) .
Darüber hinau s korreliert die Express ion bestimmter Ker atine eng mit physiologischen bzw. pathologischen Funktionszuständen wie Proliferati on oder Hyperp roliferation (26), den verschiedene n Richtungen der Differenzierung (25) und des autonomen Wachstums (18). Das Prolifer atlonskompartiment geschichteter Platte nepithelien, die Basalzellschicht, ist gekennzeichnet durch das Keratinpaar 5/ 14 (3), wäh rend die Differenzieru ng zum ver horne nden Platt enepithel (Epidermis) durch die Keratine 1110 (3, 8, 17) und die Richtung zum nicht verhorne nden Platten epithel durch das Kerati npaar 4/1 3 angeze igt wird (20).
In der vorliegenden Arbeit sollen mit Hilfe einer größe ren Anzahl von Vaginalepithelproben aus hormonell gut charakterisierbaren Lebensphasen der Fra u und modern en biochemischen Untersu chungsve rfahren . wie Gelelektrophorese . lmmu nblot und Immunhistoche-
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2 Klinik und
Geburtsh. u. Frauenheil k. 50 (1990j
G. Schal/er. D. Mischke, G. A.
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nicht durchgeführt worden. Die weitere Anamnese war un auffällig.
Das Differenzierungsverhalten des menschlichen Vaginalepithels am Beispiel der Keratinexpression G. Schaller ' , D. Misch ke ". A. G. Wild '" 11.Frauenklinik und Poliklinik (Direktor: Prof. Dr. med. G. Kinder man n), Poliklinik für Hals-, Nase n- und Ohrenkranke im Klinikum Großhadern (Direktor: Prof. Dr. med. E. R. Ka stenbauer) der Ludwi g-Maximilians·Universität Münche n und 3 Laboratorium für Biochemie in der HNO-Klinik des Klin ikums Rudolf-Virchow der Freien Universität Berlin
Zusammenfassung Mit Hilfe des bioche mische n und immunhistochemischen Nachwe ises von Keratinen läßt sich zeigen . daß da s Vagina lepithe l des Menschen ein DitTere nzieru ngsmosaik ist, indem es gleichzeitig die Differenzierungsrichtun gen des nicht verhornenden Plattenepithe ls, kenntlich an de r Expression der Kerat ine 4/13 und der Epidermis, markiert durch die Keratine 1110 , realisiert . Lediglich in der Schwa ngerschaft findet sich mit der selektiven Suppression der epider malen Ker atine 1110 aussc hließlich der ..reine" Typ des nicht verhornenden Plattenepithels. Dieser Befund und das Phä nomen der entkoppelten Expressi on von Kerati npaaren im menschlichen Vaginalepithel finden ihr e Erkläru ng in einer horm onab hängigen Synthese von Keratin proteinen.
Ch ange s in Differ entiation ofHuman Vaginal Epithelium Shown by Keratin Expression The biochemical and tmmunohistochemical detection of ker atins proves, th at the human epithelturn of the vagtna is a mosa ic of differentiaticn. becau se of its simulta neous realisation of opposite differentiation pathways in either nonkeratin izing squamous epithelium, identlflable by keratins 4113 , or in epidermis. ma rked by keratins 1/10. It is only during pregnancy, that the pure type of nonkeratinizing squamous epitheliurn is see n by the selective suppressi on of the epider mal ker atin s 1/1 0. This finding and the phenomenon of an unpaired expression of keratin pairs in the human vagina l epithelium are explained by a hormonedependent synthes is ofke ra tin proteins.
Einleitung Das geschichtete Plattenepithel der Vagina ist wegen se iner leichten Gewinnbar keit währe nd gynä kologischer Opera tionen besonders geeignet, hormonell regulierte Proliferation un d Differenzierung zu untersuchen. So kon nten schon Rak off et al. (22) in der ersten Hälfte
Geburtsh. u. Frauenheilk. 50 (1990) 397-402 Verlag Stuttgart . New York
o Georg Thieme
dieses Jah rhunderts die proliferationsinduzierende Wirkung der Östroge ne am Vagina lepithel zeigen. ließen sich in diesen Untersuchungen die Hormoneffekte praktisch nu r anha nd morphologischer Verä nderu ngen beschreiben, so besteht heute mit der Anwendung modern er biologischer Ve rfahre n die Möglichkeit, Proliferations- und DifTerenzieru ngsleistun gen auf molekular er Ebene zu erfass en. In diesem Sinne konn ten Kronenberg und Clark (12. 13) zeigen, daß sich der Einfluß von Östro genen auf die Proliferation des Vaginal epithels der Ratte in qualitati v als auch qua ntitativ veränder licher Express ion von Zytokeratinproteinen (Kerat ine) ausdrücken läßt. Kerat ine sind wasserunlösliche. u-helikal geformte Stru kturp roteine , die ausschließlich in Epithelzellen exprimiert werd en und in uivo intermediäre, das heißt 10 nm dicke Filamente als Teil des Zytoskeletts organ lsieren (Übersichten: 15, 21, 23). Bislan g sind 19 (18) bzw. 25 (17, 27) individuell verschiedene Kerati ne beka nnt. Sie teilen sich in zwei Unterfamilien, deren eine hochmolekulare. neutral bis basische Mitglieder (Typ lI-Keratine) umfaßt , wäh rend die andere aus sa uren Proteinen mit mittlerem Molekular gewicht (Typ I-Ker atine) besteht (3, 6, 18). Stets werde n je ein Typ-I- und ein Typ-li-Kera tin koexprimiert , um in heterotetramer e Komplexe und schließlich 10 nm starke Filamente zu assemblieren. Nicht alle Keratine werden in einer Epithelart gleichzeitig exprimiert . Vielmehr lassen sich verschiedene Gewebe offenbar als Ausdruck unterschiedlicher strukture ller und funktioneller Anforderungen durch distinkte Keratinmu ster cha ra kterisie ren (18. 19) .
Darüber hinau s korreliert die Express ion bestimmter Ker atine eng mit physiologischen bzw. pathologischen Funktionszuständen wie Proliferati on oder Hyperp roliferation (26), den verschiedene n Richtungen der Differenzierung (25) und des autonomen Wachstums (18). Das Prolifer atlonskompartiment geschichteter Platte nepithelien, die Basalzellschicht, ist gekennzeichnet durch das Keratinpaar 5/ 14 (3), wäh rend die Differenzieru ng zum ver horne nden Platt enepithel (Epidermis) durch die Keratine 1110 (3, 8, 17) und die Richtung zum nicht verhorne nden Platten epithel durch das Kerati npaar 4/1 3 angeze igt wird (20).
In der vorliegenden Arbeit sollen mit Hilfe einer größe ren Anzahl von Vaginalepithelproben aus hormonell gut charakterisierbaren Lebensphasen der Fra u und modern en biochemischen Untersu chungsve rfahren . wie Gelelektrophorese . lmmu nblot und Immunhistoche-
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2 Klinik und
Geburtsh. u. Frauenheil k. 50 (1990j
G. Schal/er. D. Mischke, G. A.
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nicht durchgeführt worden. Die weitere Anamnese war un auffällig.
