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Das mechanische Trauma ist eine unausweichliche Konsequenz chirurgischer Eingriffe und führt bei abdominellen Operationen über eine massive Entzündung der Darmwand zum postoperativen Ileus. Vorherige Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe zeigen, dass die Aktivierung intestinaler Muskularis-Makrophagen ein Schlüsselereignis bei dieser Entzündungsreaktion darstellt. Ziel dieser Studie ist, eine direkte mechanische Aktivierbarkeit und deren molekulare Grundlagen an intestinalen Makrophagen nachzuweisen.

Eine Einzelzellsuspension wurde mittels enzymatischer Behandlung aus Muskularis-Gewebe gewonnen und in Kultur gebracht. Die Mischkultur, und daraus separierte Zellfraktionen, wurden immunhistochemisch auf die Anwesenheit von Makrophagen (CD11b und CD 163) und glatten Muskelzellen (α-Actin) untersucht. Um eine ausreichende Anzahl intestinaler Muskularis-Makrophagen zu erhalten, wurde eine Zelllinie durch virale Transfektion des v-myc Onkogens geschaffen und mittels FACS Analyse charakterisiert.Das chirurgische Trauma, das in vivo durch eine fortlaufende Kompression des Darmes erfolgte, wurde in vitro auf adhärent wachsende Makrophagen übertragen. Diese wurden dazu auf speziellen Silikonmembranen kultiviert und mechanisch gestretcht (FlexCell System). Anschließend wurden die Expressionslevel der Makrophagen-Aktivierungsmarker MIP-1α und LFA-1 mittels quantitativer PCR bestimmt.

Intestinale Muskularis Makrophagen zeigten in Kokultur mit glatten Muskelzellen einen ausgeprägten dendritischen Phänotyp. Die virale Immortalisierung brachte eine phagozytierende, die Makrophagenmarker F4/80, CD11b und CD14 exprimierende Zelllinie hervor. Die Applikation von mechanischem Stretch führte in vivo und in vitro zu einer zeitabhängigen erhöhten Expression von MIP-1α und LFA-1. Bereits nach 30 Minuten mechanischem Stretch (0,5 Hz; 20% Elongation) zeigte sich eine 39-fache (+/- 3,4) Aufregulation der LFA-1 Expression. MIP-1α wurde nach einer Stunde Stretch ebenfalls signifikant vermehrt exprimiert.

Unserer Arbeitsgruppe gelang erstmalig die Generierung einer intestinalen Muskularis Makrophagen-Zelllinie. Wir konnten zeigen, dass diese Zelllinie nach einem mechanischen Trauma eine klassische Makrophagen-Aktivierung aufweist. Diese Ergebnisse zeigen, dass intestinale Muskularis-Makrophagen direkt auf mechanischen Stress reagieren und vermutlich die molekularen Signalwege, die zu einem postoperativen Ileus führen, initiieren.