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125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

22. - 25.04.2008, Berlin

Probiotika erhalten die epitheliale Barrierefunktion in der akuten DSS-Kolitis der Maus

Meeting Abstract

  • corresponding author R. Mennigen - Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • K. Nolte - Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • B. Löffler - Institut für Medizinische Mikrobiologie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • E. Rijcken - Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • N. Senninger - Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland
  • M. Brüwer - Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, Universitätsklinikum Münster, Münster, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 22.-25.04.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. Doc08dgch9497

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2008/08dgch465.shtml

Veröffentlicht: 16. April 2008

© 2008 Mennigen et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen ist die epitheliale Permeabilität erhöht. Interzelluläre Tight Junctions sind entscheidend an der Etablierung der epithelialen Barriere beteiligt. Die Wirkung von VSL#3, einer Mischung aus 8 probiotischen Bakterien, auf Entzündungsaktivität, Kolonmukosa-Permeabilität, epitheliale Apoptoserate und epitheliale Tight Junction Expression wurde in der akuten Dextran-Sodium-Sulfat (DSS) Kolitis der Maus untersucht.

Material und Methoden: Es wurden drei Gruppen mit je n=14 balb/c Mäusen gebildet: gesunde Kontrolle, akute Kolitis + orales Placebo täglich über Magensonde (Kolitisinduktion mit DSS 3,5% im Trinkwasser über 7 Tage) und akute Kolitis + 15 mg VSL#3 / Tag (Gabe per Magensonde parallel zur Entzündungsinduktion). Die klinische Entzündungsaktivität wurde täglich mit einem Disease Activity Index (DAI) gemessen (Parameter: Blut im Stuhl, Stuhlkonsistenz, Gewichtsverlust). Stuhlproben aller Gruppen wurden mikrobiologisch semiquantitativ untersucht. Die Kolonpermeabilität für Evans Blue in vivo wurde photometrisch gemessen (Extinktion / Gramm Kolongewebe). Die epitheliale Apoptoserate wurde mittels Immunfluoreszenz für Cleaved Caspase 3 ausgewertet. Die Expression von Tight Junction und Adherens Junction Proteinen wurde mittels Immunfluoreszenz und Western Blots untersucht.

Ergebnisse: Die Therapie mit VSL#3 reduzierte den DAI an Tag 5-7 signifikant gegenüber der Placebo-Gruppe (Tag 7: gesund 0 ± 0, DSS + Placebo 8,4 ± 0,4, DSS + VSL#3 5,4 ± 0,9; p=0,012). VSL#3 reduzierte die entzündliche Kolonverkürzung (Kolonlänge: DSS + Placebo 5,6 cm ± 0,2, DSS + VSL#3 7,2cm ± 0,4; p=0,036). VSL#3 erhielt die physiologische Zusammensetzung der mikrobiologischen Stuhlflora, während diese in der Placebo-Gruppe quantitativ verändert war. In der Gruppe DSS + Placebo war die Kolonpermeabilität massiv erhöht gegenüber der gesunden Kontrolle (5,7 ± 1,7 vs. 0,4 ± 0,1; p<0,001). VSL#3 reduzierte die Permeabilität auf das Niveau gesunder Tiere (0,26 ± 0,1; p=0,003 vs. DSS + Placebo, N.S. vs. gesund). Die epitheliale Apoptoserate war gegenüber der gesunden Kontrolle in der Placebo-Gruppe mehrfach erhöht, VSL#3 verhinderte diesen Anstieg der Apoptoserate (gesund 1,58 / 1000 Zellen, DSS + Placebo 13,35 / 1000 Zellen, DSS + VSL#3 1,67 / 1000 Zellen). In der Immunfluoreszenz war die apikale epitheliale Expression der Tight Junction Proteine Occludin, ZO-1, Claudin-1 und Claudin-5 in der Placebo Gruppe gegenüber der gesunden Kontrolle vermindert und lückenhaft, während die Therapie mit VSL#3 das physiologische Expressionsmuster erhielt. Für Claudin-3 sowie die Adherens Junction Proteine Beta-Catenin und E-Cadherin gab es in den drei Gruppen keine Expressionsunterschiede. Im Western Blot zeigte sich eine quantitative Abnahme von Occludin, Claudin-1, Claudin-2 und Claudin-4 in der Placebo-Gruppe. Die Therapie mit VSL#3 erhielt die Expression auf dem Niveau gesunder Tiere. Für ZO-1, Claudin-3, Claudin-5, Beta-Catenin und E-Cadherin fanden sich keine quantitativen Expressionsunterschiede.

Schlussfolgerung: Das Probiotikum VSL#3 verhindert die pathologische Umverteilung und Minderexpression von Tight Junction Proteinen und reduziert die epitheliale Apoptoserate im Tiermodell einer Kolitis. Dies bewirkt den Erhalt der epithelialen Barriere und verhindert den pathologischen Permeabilitätsanstieg in der Kolitis. Der Erhalt der epithelialen Barriere ist wahrscheinlich ein wesentlicher Mechanismus der antiinflammatorischen Wirkung von VSL#3 im Kolitismodell.

Abbildung 1 [Abb. 1]