Z Gastroenterol 2006; 44 - P086
DOI: 10.1055/s-2006-950669

Direkte und indirekte Förderung der intestinalen Wundheilung und Barrierefunktion durch das antimikrobielle Peptid LL-37

JM Otte 1, AE Zdebik 1, L Steinstraesser 2, S Brand 3, WE Schmidt 1, F Schmitz 1
  • 1Klinikum der Ruhr-Universität, Medizinische Klinik I, St. Josef-Hospital, Bochum, Germany
  • 2Klinikum der Ruhr-Universität, Klinik für Plastische Chirurgie, Bergmannsheil, Bochum, Germany
  • 3Ludwig-Maximillians-Universität, Medizinische Klinik II, München, Germany

Hintergrund: Antimikrobielle Peptide sind als Effektormoleküle des angeborenen Immunsystems wichtige Regulatoren der intestinalen Homöostase. Pluripotente Funktionen dieser Peptide werden insbesondere auch für die Cathelicidine beschrieben. Ziel der Studie war es, die Rolle des im humanen intestinalen Epithel exprimierten Cathelicidin LL-37 bei der Regeneration und im Erhalt der intestinalen Barrierefunktion zu charakterisieren.

Methodik: Die intestinalen Epithelzellinien (IEC) HT-29 und Caco-2 wurden unter Berücksichtigung von Zeit- und Dosiskinetiken mit LL-37 stimuliert. Einflüsse auf die Vitalität der Zellen wurden im MTT-Assay sowie in durchflusszytometrischen Apoptosetests ermittelt. Mitgoene Effekte wurden kolorimetrisch (BrdU), pro-migratorische Effekte unter Verwendung standardisierter Wundmodelle quantifiziert. Ferner wurde die Induktion protektiver Muzine (MUC1, 2, 3 und 5AC) determiniert. Neben direkten Effekten auf intestinale Epithelzellen wurden indirekte Effekte auf diese Zellen nach Stimulation intestinaler Myofibroblasten mit 1–5µg/ml LL-37 für 24–72 Stunden analysiert.

Ergebnisse: In einem breiten Dosis- und Zeitspektrum ist LL-37 nicht toxisch für intestinale Epithelzellen. In Zellen (Caco-2), die den potentiellen LL-37 Rezeptor P2X7 exprimieren, ist eine signifikante, dosisabhängige Stimulation der Migration zu beobachten. Die Proliferation der IEC wird hingegen nicht signifikant stimuliert. Kulturüberstände LL-37 konditionierter Myofibroblasten führen hingegen in beiden Zellinien zu einer signifikanten (p<0,01) Induktion der Migration, während zugleich die Proliferation supprimiert (p<0,05) wird. Als Mediator konnte dabei TGF-β1 identifiziert werden. LL-37 konditionierte Medien induzieren ferner die Expression protektiver Muzine.

Schlussfolgerung: Neben der bekannten antimikrobiellen Aktivität erfüllt LL-37 wichtige Funktionen in der Regeneration und im Erhalt der intestinalen Barrierefunktion durch Förderung der Wundheilung und Re-Epithelialisierung sowie der Expression protektiver Muzine. Diese Effekte werden direkt aber auch indirekt durch Freisetzung von u.a. TGF-β1 aus subepithelial gelegenen Myofibroblasten induziert.