Hintergrund & Ziel: Toll-like Rezeptoren (TLR) sind wichtige Sensoren und antimikrobielle Peptide bedeutende
Effektormoleküle des angeborenen Immunsystems. Die physiologische Bedeutung dieser
Rezeptoren und Effektoren in der gastrointestinalen Barrierefunktion sowie in der
Regulation der bakteriellen Besiedelung einzelner Darmabschnitte und damit der Wahrung
der intestinalen Homöostase ist unklar. Ziel der Studie war es daher, die Expression
und Verteilung der TRLs und antimikrobiellen Peptide im Gastrointestinaltrakt des
Gesunden systematisch zu charakterisieren. Methodik: Multiple Biopsien wurden aus unterschiedlichen Regionen des Gastrointestinaltraktes
von 63 gesunden Probanden entnommen. Die Expression der für bakterielle Bestandteile
spezifischen TLRs 2, 4, 5 und 9, der akzessorischen Proteine MD–2, MyD88, Tirap und
Tollip sowie der α-Defensine HD–5 und–6 und der β-Defensine hBD 1–4 wurde mittels
real-time PCR quantifiziert. Die Lokalisation im Gewebe erfolgte durch immunhistochemischen
Nachweis. Ergebnisse: Die TLR2, 4, 5 und 9 sind organspezifisch exprimiert. Höchste Expressionsraten werden
im Duodenum, Ileum und Rektum detektiert, niedrigste im Kolon und oberen Gastrointestinaltrakt.
Die akzessorischen Proteine MD–2, MyD88, Tirap und Tollip sind im gesamten Gastrointestinaltrakt
ohne regionale Unterschiede nachzuweisen. HD–5 und 6 werden insbesondere im Duodenum
und Dünndarm in bis zu 1000-fach erhöhter Konzentration im Vergleich zu den übrigen
Abschnitten des Verdauungstraktes exprimiert. Bei den β-Defensinen wird hBD–1 konstitutiv,
nicht organspezifisch exprimiert, während die Expression von hBD–2 im Bereich des
unteren GI-Traktes abnahm. Eine deutliche Expression von hBD–3 wurde lediglich im
Ösophagus ermittelt. HBD–4 wurde nur vereinzelt in Biopsien unterschiedlicher Lokalisation
detektiert. Immunhistochemisch wurden die Defensine insbesondere in Epithelzellen,
die TLRs und akzessorischen Proteine aber auch in subepithelial gelegenen Zellen detektiert.
Schlussfolgerung: Rezeptoren und Effektoren des angeborenen Immunsystems werden in der Mukosa des Gastrointestinaltraktes
koexprimiert. Organspezifische Expressionsmuster lassen eine bedeutende Rolle in der
Wirtsabwehr aber auch in der Wahrung der intestinalen Homöostase vermuten.
Key words
Toll-like Rezeptoren - angeborene Immunität - antimikrobielle Peptide - intestinale
Homöostase - mukosale Barriere