Destabilisierung der epithelialen Barriere durch intestinale Bakterien – ein möglicher Pathomechanismus bei spontan bakterieller Peritonitis?

Einleitung: Spontan bakterielle Peritonitis (SBP) ist eine lebensgefährliche Komplikation bei fortschreitender Leberzirrhose. Es handelt sich um eine Infektion des Bauchwassers (Aszites) in Abwesenheit eines intra-abdominellen, chirurgisch entfernbaren Entzündungsherds. Maßgebend für eine SBP ist eine bakterielle Translokation, bei der Darmbakterien oder deren Bestandteile aus dem Darm in das splanchnische Abstromgebiet und das Lymphsystem wandern. Häufigste Erreger der SBP sind Escherichia coli (E. coli), Enterokokken, Streptokokken und Klebsiellen. Mit Beginn der bakteriellen Translokation ist eine antibiotische Behandlung des Patienten erforderlich. Um diese rechtzeitig einleiten zu können und damit die hohe Mortalität bei SBP zu reduzieren, sind Früherkennungssysteme nötig. Derartige Systeme sind bisher nicht verfügbar.

Ziel: Im Hinblick auf die Entwicklung von Früherkennungssystemen sollen die der bakterielle Translokation zugrundeliegenden Mechanismen bei SBP identifiziert werden.

Methodik: Um zu untersuchen, welche Effekte SBP-relevante Bakterien auf die Zell-Zell-Kontakte des Darmepithels ausüben, wurden die humane Darmepithelzelllinien Caco-2 (p53-defizient) und HCT-116 (p53 wildtyp) in vitro mit E. coli (MOI = 10) für 4h koinkubiert. Effekte auf Zell-Zell-Kontakt-vermittelnde Proteine (Occludin, E-Cadherin) sowie auf die p53-Familie von Transkriptionsfaktoren wurden mittels Western Blot analysiert.

Ergebnis: Die Koinkubation mit E. coli führte in HCT-116 Zellen zu einer starken Reduktion des tight junction Proteins Occludin sowie des adherens junction Proteins E-Cadherin. Zudem war die Proteinmenge von p53 stark verringert. Caco-2 Epithelzellen wiesen nach E. coli Koinkubation ebenfalls leicht reduzierte Mengen an Occludin und E-Cadherin auf.

Schlussfolgerung: Bakterien haben destabilisierende Effekte auf die Integrität der epithelialen Barriere und besitzen darüber hinaus einen regulatorischen Einfluss auf die p53-Familie von Transkriptionsfaktoren. Diese Destabilisierung des Epithels könnte einen entscheidenden Schritt für die bakterielle Translokation bei SBP darstellen.