Z Gastroenterol 2008; 46 - P206
DOI: 10.1055/s-0028-1089581

Molekulare Mechanismen im Atrophie-Modell: Effekte auf Transzytose und Tight Junction-Proteine

M Amasheh 1, S Amasheh 2, H Rieger 3, C Bojarski 1, U Pohlen 3, D Günzel 2, M Zeitz 1, M Fromm 2, JD Schulzke 1
  • 1Charité Campus Benjamin Franklin, Medizinische Klinik I – Gastroenterologie, Infektiologie, Rheumatologie, Berlin, Germany
  • 2Charité Campus Benjamin Franklin, Klinische Physiologie, Berlin, Germany
  • 3Charité Campus Benjamin Franklin, Chirurgische Klinik und Poliklinik I, Berlin, Germany

Einleitung: Unter einer totalen parenteralen Ernährung kommt es zu einer Atrophie der Dünndarm-Mukosa und einer Störung der intestinalen Barriere. Ziel dieser Studie ist es, die Mechanismen dieser mukosalen Dysfunktion am Modell der selbstentleerenden Blindschlinge der Ratte zu untersuchen.

Methodik: Chirurgisch angelegte selbstentleerende Blindschlingen von Ratten-Jejunum wurden als Atrophie-Modell verwendet. Die mukosale Transformation wurde morphometrisch analysiert. Die Barriere-Funktion der Mukosa wurde mittels Ussing-Technik untersucht: Es wurden Impedanz-Spektroskopie, Tracer-Flux-Messungen, FITC-Dextran- sowie Horseradish-Peroxidase (HRP)-Messungen durchgeführt. TJ-Proteine wurden in Immunoblots und mittels Laserscanning Mikroskopie (LSM) untersucht und die epitheliale Lokalisation der HRP wurde elektronenmikroskopisch visualisiert.

Ergebnisse: Die Mukosa in selbstentleerenden Blindschlingen (SEBL) weist 14 Tage nach operativer Anlage eine Atrophie auf, die in einer Halbierung der epithelialen Oberfläche auf 52% resultiert. Der epitheliale Widerstand Rt zeigte sich unverändert (SEBL 20±6 vs. Kontrolle K 21±2 Ω·cm2), während die epitheliale Apoptose-Rate von 1,4±0,4 (K) auf 2,9±0,7% (SEBL) anstieg. Es fand sich außerdem eine Steigerung der TJ-Protein-Expression von Occludin (197±22% der Kontrolle), Claudin-1 (184±11% der Kontrolle) und Claudin-7 (314±27% der Kontrolle) sowie des Poren-bildenden Claudin-2 (220±42% der Kontrolle), während Claudin-3, -4, -5, -8, und -10 unverändert waren. Aus funktioneller Sicht entscheidend war der Befund, dass der transepitheliale 45-kDa-HRP-Flux, ein Maß der Transzytose-Rate, 10fach gesteigert war, während 4 kDa-FITC-Dextran-Fluxe keine Veränderung zeigten.

Zusammenfassung: Die epitheliale Barriere-Funktion ist bei intestinaler Atrophie aufgrund einer deutlich gesteigerten transzellulären Makromolekül-Passage (45kDa) via Transzytose gestört, während Änderungen der Tight Junction-Expression auf adaptive Prozesse des Epithels hinweisen. Dieses Modell zeigt erstmals ein pathophysiologisches Korrelat für die epitheliale Barrierestörung unter intestinaler Atrophie aufgrund des Fehlens des luminalen Nährstoffangebotes.