Regulation der PAR2 Genexpression durch entzündliche Stimuli im Intestinum

Seit je her spielen entzündliche Vorgänge und deren beeinflussende Faktoren sowie Diagnostik und Therapie in der Medizin eine essentielle Rolle. Das genaue Verständnis über die Genese, Einflussfaktoren und den Verlauf einer Entzündungsreaktion ist für die Behandlung von Krankheiten und für die Entwi...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Himpel, Michael
Beteiligte: Böhm, Stephan (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2009
Innere Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Seit je her spielen entzündliche Vorgänge und deren beeinflussende Faktoren sowie Diagnostik und Therapie in der Medizin eine essentielle Rolle. Das genaue Verständnis über die Genese, Einflussfaktoren und den Verlauf einer Entzündungsreaktion ist für die Behandlung von Krankheiten und für die Entwicklung neuer Therapiekonzepte von großer Bedeutung. Die Aktivierung von PAR2 in verschiedenen Organen führt zu Reaktionen, die als proinflammatorisch einzustufen sind und legen für PAR2 eine entscheidende Rolle in der Induktion und im Verlauf eines Entzündungsprozesses nahe. Bis heute ist jedoch die Funktion von PAR2 in Physiologie und Pathophysiologie des Gastrointestinaltraktes immer noch unzureichend verstanden. Aus diesem Grund haben wir die Expression von PAR2 in einem für Entzündungsvorgänge mehrfach erprobten Zellkulturmodell mit den intestinalen Kolonkarzinom-Epithelzelllinien HT29 und Caco2 in verschiedenen Entzündungsmodellen (Zytokine, gram positiven und negativen, invasive, non invasive, probische Bakterien) untersucht. Mit den Ergebnissen dieser akuten in vitro Entzündungsreaktionen richteten wir unser Interesse auf intestinale in vivo Entzündungsreaktionen. Hierzu wählten wir ein ebenfalls erprobtes Entzündungstiermodell, das DSS-Colitis-Modell der Maus. Um weitere Erkenntnisse über das Expressionsverhalten von PAR2 bei Entzündungsreaktionen in vivo zu gewinnen, folgte nun die Untersuchung von humanen Dünndarm- und Dickdarmproben bei den chronisch entzündlichen Darmerkrankungen M. Crohn und Colitis ulcerosa, bei denen wir die Expression von PAR2 mit einer gesunden Kontrollgruppe verglichen. Wir konnten in unserem Entzündungsmodell mit Zytokinen einen IL-8 und PAR2 Anstieg bei HT29 und Caco2 nach Stimulation mit IL-18, TNF-a, IFN-g und LPS nachweisen. Außerdem konnten wir zeigen, dass die Besiedlung bzw. die Infektion intestinaler Epithelzellen mit Keimen der physiologischen Darmflora, wie auch invasiven gram negativen und positiven Bakterien, zu einer starken Induktion von PAR2 führt. Dies legt nahe, dass über oder mit Hilfe von PAR2 Mikroben im Darm „wahrgenommen“ und das PAR2 sowohl zur Homöostase im physiologischen Zustand als auch zur Abwehr im pathophysiologischen Zustand beiträgt. Im Folgeexperiment nahm das Ausmaß der PAR2 Induktion bei allen E.coli Stämmen vom hitzeinaktivierten Bakterium über das vitale Bakterium zum Überstand hin deutlich ab. Es fiel außerdem auf, dass bei allen Bakterien die hitzeinaktivierten Überreste die stärksten Induktoren der IL-8 bzw. der PAR2 Expression darstellten. Außerdem führte das Vorhandensein von Escherichia coli Nissle 1917 zu einer verstärkten Aktivierung und Expression von PAR2 und darüber hinaus zu einer verstärkten Expression und Sekretion von enteroprotektiven, antimikrobiell wirkenden Peptiden, wie dem ß-Defensin hBD-2 und erklärt dadurch teilweise seine enteroprotektive Wirkung. Im DSS-Kolitis-Modell fiel ebenfalls eine ausgeprägte Steigerung der PAR2 Expression auf. Diese ist nicht nur in den Versuchstieren mit akuter sondern auch in den Tieren der Versuchsgruppe mit chronischer Kolitis nachweisbar. Es zeigte sich in unseren Ergebnissen, in den zuvor beschriebenen Studien, wie auch in den nachfolgenden Versuchen, dass es bei entzündlichen Vorgängen im Gastrointestinaltrakt zu einer deutlichen Steigerung der Genexpression von PAR2 kommt. Wir konnten belegen, dass es auch in vivo beim Menschen bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, wie M. Crohn oder Colitis ulcerosa, zu einem Anstieg der Expression von IL-8 kommt. Bei PAR2 fiel auf, dass es nur in den nicht entzündlich veränderten Proben von Patienten mit M. Crohn eine stärkere Erhöhung der Genexpression von PAR2 nachweisbar war. Hervorzuheben ist, dass in Gewebeproben von Patienten mit M. Crohn und Colitis ulcerosa, welche klinisch und histologisch als nicht entzündlich veränderte Proben eingeordnet worden sind, trotzdem eine deutlich erhöhte Genexpression von IL-8 vorlag. Eventuell spielt die Art der Aktivierung von PAR2, die Stärke der Aktivierung, die Interaktion der verschiedensten PAR2 exprimierenden sowie regulierenden Zellen, die Stärke der Expression von PAR2 sowie der PAR2 regulierenden Gene eine bedeutende Rolle, ob eine Aktivierung des Rezeptors einen proinflammatorischen oder einen antiinflammatorischen Effekt nach sich zieht.