Z Gastroenterol 2011; 49 - P148
DOI: 10.1055/s-0031-1285420

Verstärkte Expression von Matrix Metalloproteinasen in murinen Colon nach oraler Infektion mit Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP)

M Roderfeld 1, A Koc 1, T Rath 1, S Blöcher 1, A Tschuschner 1, J Pott 2, T Basler 3, Ö Akineden 4, M Fischer 4, S von Gerlach 5, R Goethe 3, M Hornef 2, M Bülte 4, E Roeb 1
  • 1Justus Liebig Universität Gießen, Medizinische Klinik II, Schwerpunkt Gastroenterologie, Gießen, Germany
  • 2Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, Hannover, Germany
  • 3Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Mikrobiologie, Zentrum für Infektionsbiologie, Hannover, Germany
  • 4Justus Liebig Universität Gießen, Veterinärmedizin, Institut für Tierärztliche Nahrungsmittelkunde, Gießen, Germany
  • 5Justus Liebig Universität Gießen, Institut für Pathologie, Gießen, Germany

Einleitung: Es gibt starke Hinweise dafür, dass Mycobacterium avium Subspezies paratuberculosis (MAP) an der Ätiologie des Morbus Crohn (MC) beteiligt ist 1,2. Jüngsten Untersuchungen zufolge können pathogene Mykobakterien und MAP die Expression von Matrix Metalloproteinasen (MMP)3, die die wichtigsten Proteasen in der Pathogenese der mucosalen Ulzerationen bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) bilden4,5, induzieren. Im der vorliegenden Studie haben wir untersucht, ob eine kontrollierte MAP-Infektion Darmpathologien und Entzündungen hervorrufen und ob MAP die MMP-Expression in vivo im Colon induzieren.

Methoden: BALB/c Mäuse wurden mit MAP entweder an Tag 3 oder am Tag 21 nach der Geburt infiziert. Gewebeproben aus dem Colon wurden aus MAP-infizierten BALB/c Mäusen und gesunden Kontrollen 65 Tage nach Infektion entnommen. Mittels quantitativer real-time Polymerase-Kettenreaktion (PCR) wurde die Genexpression von MMPs, dem Tissue Inhibitor von Metalloproteinase-1(TIMP-1) und den Toll-like-Rezeptoren (TLRs) im Kolongewebe von MAP infizierten Mäusen und entsprechenden Kontrolltieren bestimmt. Die zelluläre Lokalisation von MMPs, TLR und MAP wurde durch Co-Immunfluoreszenzfärbungen identifiziert.

Ergebnisse: Bei MAP infizierten Mäusen wurden Aggregate von intramukosalen Lymphozyten in der H&E Färbung visualisiert, während nicht-infizierte Kontrollen eine normale Kolon-Histologie aufzeigten. MAP infizierte Mäuse zeigten eine höhere Expression von MMP-2, -9, -13, -14, TIMP-1, TLR-2 und TLR-6 im Vergleich zu Wildtyp-Mäusen auf. Eine erhöhte MMP-9-Aktivität wurde ebenso beobachtet. Zellverbände von MMP-9-positiven Zellen nahe der Aggregate intramukosaler Lymphozyten sowie CD45+ Leukozyten konnten als die wichtigsten zellulären Quellen der MMP-9 Expression identifiziert werden. Eine erhöhte TLR2-Expression wurde auf der luminalen Seite der Enterozyten im murinen Colon beobachtet.

Schlussfolgerungen: Eine orale MAP-Infektion führt zu einer verstärkten mukosalen Expression mehrerer TLRs und MMPs. Obwohl die MAP-Infektion allein nicht zu einer makroskopischen Darmentzündung führt, könnte die beobachtete Anreicherung intramukosaler Lymphozyten zusammen mit einer verstärkten MMP-9 im MAP infizierten Tier einen wichtigen Teil der Immunantwort gegen MAP darstellen.