Z Gastroenterol 2015; 53 - KG034
DOI: 10.1055/s-0035-1559060

Einfluss von Darmbakterien auf die Barrierefunktion und Immunzellzusammensetzung im Darm

F Schmidt 1, T Kruis 1, A Batra 1, G Loh 2, M Schumann 1, A Kühl 1, M Blaut 2, B Siegmund 1
  • 1Charité Universitätsmedizin Berlin, Medizinische Klinik für Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie, Abteilung, Berlin, Deutschland
  • 2Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke, Gastrointestinale Mikrobiologie, Nuthetal, Deutschland

Einleitung: Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen werden von einer Dysbiose der Darmflora begleitet. Die Relevanz dieser Veränderung auf die lokalen Immunzellpopulationen und die intestinale Barrierefunktion sind bisher nicht bekannt.

Zur Charakterisierung der Rolle der Darmflora auf die lokale Immunzellpolarisation wurde der Phänotyp von Immunzellen im Darm von keimfreien (KF), spezifisch-pathogenfreien (SPF-) Mäusen und KF-Mäusen, die im Alter von 5 Wochen mit SPF-Mikrobiota kolonisiert (KOL) wurden, in gesunden Mäusen und Tieren mit experimenteller Kolitis analysiert. Ferner wurde der Widerstand und die Barrierefunktion des Kolonepithels aus KF- und SPF-Mäusen bestimmt.

Material und Methoden: Mononukleäre Zellen der Lamina Propria wurde mittels Durchflusszytometrie und Immunhistologie charakterisiert. Um den Einfluss einer Entzündung auf die Zusammensetzung der Immunzellen des Kolons zu untersuchen, wurde mittels Natriumdextransulfat (DSS) Kolitis induziert. Die Barrierefunktion wurde in der Ussing-Kammer gemessen. Lokale Zytokinproduktion wurde in Überständen von Kulturen ex vivo isolierter Kolonabschnitte mittels Cytometric Bead Array durchflusszytometrisch bestimmt.

Ergebnisse: Im Ileum von KF-Mäusen zeigte sich eine Erhöhung von F4/80+ CD11b+ Makrophagen. Der Anteil der CD11c+ und MHCII+ Subpopulationen dominierte in den KF-Mäusen, während die Anzahl der CD3+ T-Zellen drastisch vermindert war. Parallel dazu wiesen KF-Mäuse einen verminderten Gesamtwiderstand des Kolons auf. Dieser wurde durch einen erhöhten 3 H-Mannitol- und verminderten Meerrettichperoxidase-Flux begleitet, was auf eine Barrieredysfunktion hinweist. Während DSS-Gabe im Trinkwasser in SPF- oder KOL-Mäusen zur Kolitis-Induktion führte, verstarben die KF-Mäuse in Folge der Exposition.

Der Entzündungsscore, sowie die Expression von Monocyte chemoattractant protein-1 und Interleukin-6 im Kolon waren in SPF-Mäusen höher verglichen mit KOL-Mäusen.

Schlussfolgerung: Die Mikrobiota ist für die Entwicklung der Barriereintegrität und lokalen Immunzellzusammensetzung des Darmes essentiell. Die bei entzündlichen Darmerkrankungen bestehende Dysbiose könnte somit zum Entzündungsverlauf beitragen und somit ein potentielles Ziel therapeutischer Intervention sein.