Z Gastroenterol 2006; 44 - P102
DOI: 10.1055/s-2006-950685

Stabilisierung und Regeneration der intestinalen Barrierefunktion durch humanes beta-Defensin 2

JM Otte 1, I Werner 1, AM Chromik 2, S Brand 3, F Schmitz 1, WE Schmidt 1
  • 1Klinikum der Ruhr-Universität, Medizinische Klinik I, St. Josef-Hospital, Bochum, Germany
  • 2Klinikum der Ruhr-Universität, Chirurgische Klinik, St. Josef-Hospital, Bochum, Germany
  • 3Ludwig-Maximilians-Universität, Medizinische Klinik II, München, Germany

Hintergrund: In der Pathogenese der chronisch entzündlichen Darmerkrankungen scheinen antimikrobielle Peptide als Effektormoleküle des angeborenen Immunsystems von herausragender Bedeutung zu sein. Eine dysregulierte Expression, insbesondere des im humanen intestinalen Epithel exprimierten beta-Defensins 2 (hBD-2), ist mit Alterationen der intestinalen Homöostase und konsekutiver Störung der intestinalen Barrierefunktion assoziiert. Ziel der Studie war es, die Bedeutung des hBD-2 beim Erhalt und in der Regeneration der intestinalen Barrierefunktion zu charakterisieren.

Methodik: Die intestinalen Epithelzellinien (IEC) Caco-2 und HT-29 wurden unter Berücksichtigung von Zeit- und Dosiskinetiken mit hBD-2 stimuliert. Einflüsse auf die Vitalität der Zellen wurden im MTT-Assay sowie in durchflusszytometrischen Apoptosetests ermittelt. Mitogene Effekte wurden kolorimetrisch (BrdU), pro-migratorische Effekte unter Verwendung standardisierter Wundmodelle quantifiziert. Ferner wurde die Induktion protektiver Muzine (MUC1, 2, 3 und 5AC) determiniert.

Ergebnisse: Unabhängig von der Inkubationszeit sind Konzentrationen bis 1µg hBD-2/ml nicht toxisch für IEC, sondern scheinen anti-apoptotische Effekte zu vermitteln. Höhere Konzentrationen hingegen induzieren den Zelltod von IEC. hBD-2 stimuliert signifikant (p<0,01) die Migration intestinaler Epithelzellen, während die Proliferation unbeeinflusst bleibt. Nach Stimulation mit hBD-2 kommt es zu einer differentiellen Induktion der Expression protektiver Muzine in IEC. Die nach direkter Stimulation mit hBD-2 beobachteten Effekte sind möglicherweise über den in IEC exprimierten Rezeptor CCR6 vermittelt.

Schlussfolgerung: HBD-2 erfüllt im intestinalen Epithel pluripotente Funktionen. Neben der bekannten antimikrobiellen Aktivität fördert hBD-2 die Regeneration der intestinalen Barrierefunktion durch anti-apoptotische Effekte, Stimulation der Wundheilung und Re-Epithelialisierung sowie Induktion der Expression protektiver Muzine. Diese Effekte werden direkt auf Ebene des Epithels vermittelt.