Entwicklung eines ex-vivo Präzisionsschnittmodells zur Untersuchung pharmakologischer Wirkungen in der CED-Therapie

Einleitung: Die langfristige Remissionserhaltung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) bleibt trotz etablierter medikamentöser Therapien herausfordernd. Phytotherapeutische Ansätze – etwa die Kombination aus Myrrhe, Kamillenblüten und Kaffeekohle – zeigen in klinischen Studien gute Wirksamkeit zur Remissionserhaltung, während ihre zugrunde liegenden Wirkmechanismen nicht vollständig geklärt sind. In-vitro-Studien weisen auf entzündungshemmende, spasmolytische und barrierestabilisierende Effekte der Arzneipflanzen hin.

Ziele: Ziel dieser Studie war es, ein neuartiges ex-vivo Präzisionsschnittmodell auf Basis endoskopisch gewonnener Darmbiopsien zu entwickeln und für die pharmakologische Charakterisierung arzneipflanzlicher Extrakte zu optimieren.

Methodik: Aus Kolonbiopsien von 12 CED-Patient:innen wurden mehrere Präzisionsschnittpräparate (4-8 je Biopsat) angefertigt und 24h ex-vivo kultiviert. Schnitte desselben Biopsats wurden entweder mit Budesonid (1 µM) oder Arzneipflanzenextrakten behandelt. Die Gewebemorphologie wurde anhand HE-Färbung beurteilt. Ergänzend wurden Immunhistochemie/-fluoreszenz (cleaved-PARP, ELA2, CD68, CD163) sowie Multiplex-ELISA zur Quantifizierung von 24 pathophysiologisch relevanten Mediatoren verwendet.

Ergebnisse: Die histologische Analyse ergab, dass die charakteristische Darmmorphologie über den Kultivierungszeitraum ohne Hinweise auf Gewebeschäden erhalten blieb. Es wurde kein signifikanter Anstieg apoptotischer Prozesse beobachtet. CED-typische Charakteristika wie eine erhöhte Zahl ELA2⁺-Granulozyten konnten im Vergleich zu nicht-CED-Gewebe beobachtet werden. Nach Behandlung mit Budesonid konnte dessen pharmakologische Wirkweise anhand einer signifikant reduzierten Ausschüttung proinflammatorischer Mediatoren (IL8: -84%; IL6: -67%; GM-CSF: -61%; TNF: -51,8%; uPAR: -61%; CXCL5: -49,4%; MCP-1: -43,1%) nachvollzogen werden. Erste Untersuchungen mit den Arzneipflanzenextrakten ergaben keine Hinweise auf zytotoxische Effekte und zeigten Veränderungen im Mediatorprofil, die auf ein therapeutisches Potenzial hinweisen.

Schlussfolgerung: Das ex-vivo Präzisionsschnittmodell ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der komplexen Pathophysiologie von CED und bietet daher eine vielversprechende Plattform zur Evaluierung nicht nur konventioneller, sondern auch phytotherapeutischer Behandlungsansätze. Künftige Studien sollen deren zugrunde liegenden Wirkmechanismen weiter aufklären und die klinische Relevanz validieren.

Publication History

Article published online:
04 September 2025