PEPT2-vermittelte Dipeptid-Aufnahme in enterischen Gliazellen – ein neuer Gliazellmarker im enterischen Nervensystem (ENS) und Evidenz für eine Beteiligung der enterischen Glia am Neuropeptidmetabolismus des ENS

PEPT2 gehört zu einer Familie von Transportproteinen, die den Transport kleiner Peptide vermitteln. Bislang konnte PEPT2 im Gastrointestinaltrakt nicht nachgewiesen werden. Wir haben die zelluläre Lokalisation von PEPT2 in der Darmwand untersucht. Dazu wurde das fluoreszenzmarkierte Dipeptidderivat β-Ala-Lys-N_ε-AMCA (AlaLys) als Reportermolekül verwendet. Häutchenpräparate der submukösen und myenterischen Plexus von Magen, Jejunum, Ileum sowie proximalem und distalem Kolon von Mäusen, Ratten und Meerschweinchen wurden mit 1–2.5µM AlaLys für 1.5 bis 24 Std. inkubiert, wobei einige Gewebe zuvor für 2 Std. mit den kompetitiven Aufnahmeinhibitoren Histidin (500µM), GlySar (500µM), GlyGlu (500µM), D-Phe-Ala (500µM), Cefadroxil (500µM) und Ampicillin (500µM) präinkubiert worden waren. Anschließend wurden die AlaLys-markierten Gewebe mit Antikörpern gegen ChAT, NeuN, Calbindin, Hu, SP, CGRP, GFAP, S–100β, F4/80, c-kit und SK3 gefärbt. AlaLys war in beiden Plexus aller untersuchten Regionen und Spezies nachweisbar. Alle GFAP+ und S–100β+ Gliazellen zeigten eine AlaLys-Aufnahme, nicht aber ChAT+, NeuN+, Calbindin+, Hu+, SP+ oder CGRP+ Neurone. GlySar, GlyGlu, D-Phe-Ala und Cefadroxil blockierten die AlaLys-Aufnahme vollständig, nicht aber Histidin oder Ampicillin; in PEPT2 ^-/^- Mäusen war keine Dipeptidaufnahme in Glia nachweisbar, was zusammen den PEPT2-vermittelten Transport belegt. Außer in Glia fand sich AlaLys in einem S–100β-, GFAP-, SK3- und c-kit- periganglionären Netzwerk von Zellen in beiden Plexus. Diese Zellen waren F4/80+ und entsprechen damit gewebsresidenten Makrophagen. Auch hier wurde die AlaLys-Aufnahme durch kompetitive PEPT2-Inhibitoren und PEPT2-Deletion blockiert. Unsere Daten belegen erstmals einen PEPT2-vermittelten Dipeptidtransport in der Darmwand, und zwar in Glia und gewebsresidenten Makrophagen. Die PEPT2-Expression in der Glia des ENS könnte über die Aufnahme von Degradationsfragmenten zur intraganglionären Clearance von Neuropeptiden beitragen. Die selektive Aufnahme fluoreszenzmarkierter Dipeptide über PEPT2 in den Ganglien und interganglionären Nervensträngen des ENS bietet sich für eine neuartige, gut quantifizierbare Markierung aller enterischen Gliazellpopulationen an.

Key words

Dipeptidaufnahme - Gliazellmarker - Neuropeptide - PEPT2 - enterische Glia