Expression von antimikrobiellen Peptiden in intestinalen Myofibroblasten – eine „zweite Verteidigungslinie“

Einleitung: Myofibroblasten sind eine wichtige Quelle von Zytokinen und Wachstumsfaktoren und haben eine besondere Bedeutung im Rahmen intestinaler Barrierefunktionen und Immunantworten.

Ziel: Diese Studie wurde durchgeführt, um eine mögliche Funktion intestinaler Myofibroblasten bei angeborenen Immunreaktionen zu charakterisieren.

Methodik: Primäre Myofibroblasten wurden aus humanen Darmpräparaten unterschiedlicher Lokalisation isoliert. Ferner wurden Zellen der Linie CCD-18 (ATCC) verwendet. Die Expression der beta-Defensine (hBD) 1–6, des Cathelicidines LL-37 und der RNase7 wurde mittels quantitativer PCR unter Verwendung spezifischer Sonden, Western Blot Analysen und Immunhistochemie determiniert. Die Zellen wurden ferner mit Tumor-Nekrose-Faktor-a (TNF-a; 1–100ng/ml), spezifischen Liganden der Toll-like Rezeptoren (TLR) 2, 4, 5, und 9 stimuliert sowie mit lebenden Mikroorganismen oder mikrobiell-konditionierten Medien inkubiert.

Ergebnis: Unstimulierte primäre und kultivierte Myofibroblasten exprimieren hBD-2, hBD-3 und LL-37 in niedriger Konzentration. Nach Stimulation mit TNF-a war eine signifikant gesteigerte Expression von hBD-3 zu detektieren, während die Inkubation mit den TLR-Liganden LTA, LPS, Flagellin und CpG nicht zu einer Induktion oder Regulation antimikrobieller Peptide führte. Ein signifikanter Anstieg der Konzentration von hBD-2 und LL-37 war nicht zu verzeichnen und eine Expression von hBD-4, -5 oder -6 wurde in keiner der analysierten Proben detektiert. Interessanterweise steigern auch probiotische Organismen des Gram-negativen Bakteriums E. coli Nissle 1917 sowie metabolische Produkte dieses Stammes signifikant die Expression von hBD-3, während diese Effekte nach Inkubation der Myofibroblasten mit Gram-positiven Laktobacillen oder Organismen der probiotischen Mischung VSL#3 nicht zu beobachten waren.

Schlussfolgerung: Intestinale Myofibroblasten sind durch die Expression von hBD-3möglicherweise an angeborenen Immunreaktionen beteiligt. Die Expression des Defensins wird dabei durch mikrobielle Komponenten, nicht jedoch durch spezifische TLR-Liganden induziert. Myofibroblasten der intestinalen Mukosa bilden somit eine „zweite Verteidigungslinie“, die insbesondere nach Schädigung der mukosalen Epithelschicht von Bedeutung sein könnte.