Protektive Wirkung von E.coli Nissle 1917 (EcN) auf akute stress-induzierte Schleimhautläsionen des Magens

Hintergrund und Ziele: Bisherige Studien zeigten einen mukosaprotektiven Effekt des E. coli-Stammes 1917 (EcN) in verschiedenen Kolitis-Mausmodellen. Bis heute ist wenig bekannt über die schützende Wirkung dieses Probiotikums auf akute Magenläsionen. Das Ziel dieser Studie war es die Wirkung von EcN durch Vorbehandlung des Magens auf akute stress-induzierte Schleimhautläsionen zu untersuchen. Methoden: In unserem Tiermodell wurden Ratten in folgende Gruppen eingeteilt: 1) Kontrollgruppe, 2) Vorbehandlung mit EcN 10¹ CFU/ml, 3) EcN 10⁴ CFU/ml und 4) EcN 10⁸ CFU/ml. Eine Stunde nach Applikation des Probiotikums wurden die Tiere für 3,5 Stunden Wasser und Immersions-Stress (WRS) ausgesetzt und unmittelbar nach Stressexposition getötet. Um den Einfluss von Prostaglandinen und sensorischer Neurone auf die Entstehung der Magenläsionen zu bestimmen, wurde der nicht-selektive COX-Inhibitor Indomethacin (5mg/kg i.p.) vor WRS verabreicht oder es wurde eine Denervierung durch Capsaicin-Behandlung durchgeführt. Die Expression proinflammatorischer Zytokine (IL-1ß), peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) und Hitzeschock-Protein (Hsp70) wurde durch RT-PCR und Immunoblot bestimmt. Zusätzlich wurde die Aktivierung von nuclear factor κ B (NF κB) in Zellkernextrakten gemessen. Ergebnisse: WRS-Exposition führte zu akuten stress-induzierten Magenläsionen. Die Vorbehandlung mit EcN bewirkte eine konzentrationsabhängige Reduktion der Läsionen-Anzahl und führte zu einer vermehrten Durchblutung der Magenschleimhaut. Diese Effekte wurden durch Indomethacin oder Capsaicin-Denervierung vollständig aufgehoben. WRS-Exposition erhöhte die mRNA- und Proteinexpression von IL-1β, PPARγ, HsP70 und COX-2 in der Magenschleimhaut. EcN-Vorbehandlung resultierte in einer verminderten mukosalen Expression von IL-1ß, COX-2 und PPARγ und verminderte die Aktivierung von NFκB, die Expression des HsP70 wurde hingegen gesteigert. Zusammenfassung: EcN zeigt protektive Wirkung auf akute stress-induzierte Schleimhautläsionen des Magens und dieser Effekt ist auf eine anti-inflammatorische, vasodilatatorische Wirkung und Hochregulation des HsP70 zurückzuführen. Die protektiven Effekte des E. coli-Stammes 1917 (EcN) werden durch die Prostaglandine und die sensorischen Neurone vermittelt.