Z Gastroenterol 2013; 51 - K06
DOI: 10.1055/s-0033-1352646

Polarisation und Funktion von Makrophagen-Subtypen – Relevanz für CED?

D Lissner 1, A Batra 1, LI Kredel 1, M Schumann 1, A Kühl 1, B Siegmund 1
  • 1Charité Universitätsmedizin Berlin, CBF, Innere Medizin I, Berlin, Germany

Einleitung: Bei CED-Patienten ist der Anteil M1 polarisierter Zellen in der Lamina propria der intestinalen Mucosa erhöht, wohingegen sich vermehrt M2 Zellen im benachbarten Fettgewebe finden.

Ziele: Unser Ziel war, Mechanismen der Polarisation und Funktion sowohl humaner als auch muriner Makrophagen-Subtypen zu charakterisieren.

Methodik: Humane CD14+ Zellen des peripheren Blutes wurden durch GM-CSF bzw. M-CSF in M1- und M2-Zellen polarisiert. Gegebenenfalls wurde LPS, Leptin oder Adiponectin hinzugefügt oder dreitägige Co-Kulturen mit Epithelzellen (T-84, Caco-2) durchgeführt. Murine Knochenmarkszellen wurden durch Kultur in M-CSF und Zytokinen zu polarisierten Makrophagen gereift. Die Polarisation wurde in vitro anhand der Expression von M1- bzw. M2-Markern und der Zytokinproduktion durchflusszytometrisch bestimmt. Die in vivo Aktivität wurde durch Transfer polarisierter Makrophagen in Clodronat behandelten Rezipienten mit DSS-Kolitis überprüft.

Ergebnis: Humane M1 Zellen exprimieren mehr HLA-DR, wohingegen M2 Zellen durch CD14 und CD163 charakterisiert sind. Funktionell unterscheiden sie sich durch ihr Zytokinprofil (M1: TNFα und IL-6 Produktion; M2: IL-10 Produktion). Co-Kultur mit Epithelzellen verändert weder das Oberflächen- noch das Zytokinprofil. Adipokine hingegen erniedrigen HLA-DR Expression auf M1 bzw. erhöhen CD80 Expression auf M2 Zellen. Leptin moduliert die Zytokinexpression, wobei besonders M2 Zellen mit Produktion von IL10, IL6 und TNFα reagieren. Im Mausmodell wird durch IL-4/IL-13-Gabe eine Polarisation in Richtung M1 Zellen mit einem TNFahigh, IL-6 high, IL-10low, MCP-1high Phänotyp erreicht. Hingegen induziert IL-6, welches im entzündeten Fettgewebe vermehrt vorkommt, eine Expression von M2 Markern und Genen (IL10high, IL-6low, CD163high Phänotyp). In ersten Transferversuchen mit Makrophagen-depletierten Tieren, die bei DSS-Kolitis Makrophagen Subtypen infundiert bekamen, ließ sich durch M2 Zellen eine verminderte Darmverkürzung und ein verminderter Kolitis Score nachweisen.

Schlussfolgerung: Die Polarisation und Funktion muriner und humaner Makrophagen wird durch das umgebende Milieu beeinflusst. Während M1 Zellen eine Barrierestörung induzieren, vermitteln M2 Zellen einen protektiven Effekt auf die intestinale Entzündung.