Z Gastroenterol 2011; 49 - P149
DOI: 10.1055/s-0031-1285421

TNF-α Überexpression steigert epitheliale Permeabilität und luminale Alkalisierung im proximalen Kolon der Maus

M Juric 1, F Xiao 1, S Glage 2, S Amasheh 3, MP Manns 1, U Seidler 1, O Bachmann 1
  • 1Medizinische Hochschule Hannover, Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie, und Endokrinologie, Hannover, Germany
  • 2Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Versuchstierkunde, Hannover, Germany
  • 3Charité Campus Benjamin Franklin, Institut für Klinische Physiologie, Berlin, Germany

Eine Schädigung der intestinalen Barriere konnte in verschiedenen experimentellen Modellen chronischer Darmentzündung nachgewiesen werden, die pathophysiologischen Folgen für das epitheliale Säure-Basen Gleichgewicht sind jedoch größtenteils unbekannt. Daher führten wir eine Studie im TNF-α-überexprimierenden Mausmodell (TNFΔARE) durch und wählten das proximale Kolon, das sich aufgrund niedriger HCO3 --Sekretionsraten besonders für die Fragestellung eignet. Histologisch zeigt dieses Segment in heterozygoten Tieren (TNF+/ΔARE) ein deutliches entzündliches Infiltrat, das teilweise bis in die Submukosa hineinreicht, aber eine intakte Epithelschicht. In heterozygoten Mäusen war ein erhöhter 3H-Mannitolflux (serosal nach mukosal) als Maß für die epitheliale Permeabilität zu beobachten (0,215±0,071 vs. 0,040±0,025µmol/cm2/h, p<0,05). Darüber hinaus zeigten impedanzspektroskopische Messungen einen signifikant verminderten epithelialen (7,3±0,6 vs. 34,0±4,0 Ω/cm2) und eine signifikant erhöhten subepithelialen (31,7±5,8 vs. 14,2±3,0 Ω/cm2) Widerstand im entzündeten proximalen Kolon. Ein Unterschied in der Apoptoserate ließ sich nicht nachweisen, jedoch zeigten sich in quantitativen RT-PCR Untersuchungen differentielle Expressionsmuster für Schlussleistenproteine in TNF+/+- im Vergleich zu TNF +/ΔARE-Gewebe. Um festzustellen, ob diese Ergebnisse mit der apikalen HCO3 -- Abgabe korrelieren, wurde die luminale Alkalisierungsrate in der Ussing-Kammer gemessen. Die basale HCO3 -- Sekretionsrate war im Vergleich zu anderen Darmabschnitten – wie zu erwarten – geringer, jedoch signifikant erhöht im entzündeten proximalen Kolon im Vergleich zu gesundem Gewebe (1,19±0,32 vs. 0,59±0,12µmol/cm2/h, p<0,05), allerdings ohne nachweisbare mRNA-Expressionsunterschiede des apikalen Cl-/HCO3 - Austauschers Slc26a3. Zusammengenommen führt die mit TNF-α Überexpression assoziierte Entzündung zu einer vermehrten Permeabilität im murinen proximalen Kolon, die vermutlich mit einer erhöhten luminalen Alkalisierung in Beziehung steht. Unsere Ergebnisse könnten in ein allgemeineres Modell übertragen werden, in dem eine veränderte epitheliale Permeabilität zu einer Störung im Säure-Basen Haushalt im chronisch entzündeten intestinalen Epithel führt.