Z Gastroenterol 2013; 51 - K37
DOI: 10.1055/s-0033-1352677

Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) reguliert die MMP-13 Expression in NK-Zellen des murinen Kolons

A Koc 1, I Bargen 2, T Rath 1, M Roderfeld 1, T Basler 3, R Goethe 3, GF Gerlach 4, S Weiss 2, E Roeb 1
  • 1Justus-Liebig Universität, Uniklinikum Gießen, Medical Clinic II, Gastroenterologie, Gießen, Germany
  • 2Helmholz-Zentrum für Infektionsforschung, Molekular Immunologie, Braunschweig, Germany
  • 3Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Mikrobiologie, Zentrum für Infektionsmedizin, Hannover, Germany
  • 4IVD GmbH, Hannover, Germany

Einleitung: Mycobacterium avium ssp.paratuberculosis (MAP) ist vermutlich an der Ätiologie des Morbus Crohn beteiligt. Bei einer Vielzahl inflammatorischer Erkrankungen wird die Expression von Matrix Metalloproteinasen (MMPs) durch Toll like Rezeptoren (TLR) reguliert. Besonders die Expression von MMP-13 korreliert mit dem Grad der Epithelschädigung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Unsere Studie untersuchte die durch MAP-Infektion stimulierte Expression von MMPs und TLRs in immunkomprimierten Mäusen, dem Rag2–/– - und dem Rag2–/–γc–/– -Modell der Rekonstitutions-induzierten Colitis.

Methoden: Immunsupprimierte Rag2–/– und Rag2–/– γc–/– Mäuse wurden intraperitoneal mit MAP infiziert. 28 d nach Infektion wurden die Mäuse i.v. mit T-Zellpopulationen (CD4+/CD45RBlow/med, CD4+/CD45RBhigh, CD8+) aus der Milz rekonstituiert. 56 d nach MAP Infektion (28 d nach T-Zell-Rekonstitutio)n wurde das murine Kolon entnommen. Als Kontrollen wurden nicht-infizierte Mäuse rekonstituiert sowie nicht-infizierte Mäuse mit PBS behandelt. Die Expression von MMPs, Tissue Inhibitoren von Metalloproteinasen (TIMPs) und TLRs sowie TNF-α, IL-1β wurde mittels qRT-PCR analysiert. Die zelluläre Lokalisation von MMPs und MAP wurde durch Co-Immunfluoreszenzfärbungen identifiziert.

Ergebnisse: In Rag2–/– Mäusen mit CD4+/CD45RBlow/med Rekonstitution und MAP Infektion war eine signifikante Expressionssteigerung von MMP-9, -13, TIMP-1, TNF-α und TLR-6 im Vergleich zu nicht infizierten/T-Zell-rekonstituierten Mäusen zu beobachten. In Rag2–/–/γc–/– Mäusen, die mit CD4+/CD45RBhigh rekonstituiert und mit MAP infiziert wurden, war lediglich die Expression von MMP-9 und TIMP-1 signifikant erhöht. Mittels Co-Immunfluoreszenz konnte in NK-Zellen (CD56+) eine MMP-13 Expression bei MAP-infizierten und T-Zell-rekonstituierten Mäusen visualisiert werden.

Schlussfolgerungen: Nach Infektion mit MAP wird die Expression von MMP-13, TNF-α und TLR-6 direkt oder indirekt durch NK-Zellen reguliert. Die beobachtete CD4+T-Zell-abhängige Induktion von MMP-13 und TLRs nach MAP Infektionen in Mäusen mit Colitis deutet auf einer mukosale Immunreaktion gegenüber MAP hin.

Literatur:

[1] Rath T, Roderfeld M, Blocher S et al. BMC Gastroenterol 2011;11:34.

[2] Roderfeld M, Koc A, Rath T et al. Microbes Infect 2012;14(6):545 – 553.