Galektin-2 und Galektin-4 fördern die intestinale Wundheilung, induzieren T-Zell-Apoptose und führen zur Reduktion chronischer Endzündung in einem Modell experimentell-induzierter Kolitis

Einleitung: Bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen kommt es zu einer Schädigung des mukosalen Darmepithels und dessen Barrierefunktion. Zusätzlich kommt es durch eine gestörte T-Zell-Apoptose zur ungenügenden Regulation des Immunsystems. Galektine (Gal) sind phylogenetisch konservierte Glykoproteine, die eine wichtige Rolle als zentrale Regulatoren des Immunsystems einnehmen. Der Einfluss von zuckerbindenden Proteinen auf das mukosale Immunsystem ist aber bislang noch unklar.

Ziel: Ziel der Studie war es den Einfluss von Gal-2 und Gal-4 auf die Mukosarestitution und die T-Zellfunktion in vitro und in einem murinen Kolitismodell zu untersuchen.

Methodik: Die Restitution wurde anhand eines Wudheilungsassays an IEC-6 Zellen analysiert. PBT wurden mit anti-CD3/CD28 mAk stimuliert und mit bzw. ohne Gal-2 und -4 kultiviert. Apoptose (Annexin-V) und Zytokinsekretion (CBA) wurden durchflusszytometrisch gemessen. Die experimentelle Kolitis wurde durch DSS induziert und die Tiere mit NaCl als Kontrolle, Gal-2 oder Gal-4 (1mg/kg BW) i.p.3x/d behandelt. Die Ausprägung der Entzündung wurde mit dem Rachmilewitz- und Dieleman-Score erfasst, in-situ Apoptose durch TUNEL und die Zytokinsekretion mittels CBA quantifiziert.

Ergebnis: Der Wundheilungsassay an IEC-6 Zellen zeigte eine signifikant erhöhte Migration unter Zugabe von Gal-2 und Gal-4 (84±8% bzw. 150±10%). Gal-2 und-4 induzierten dosisabhängig die Apoptose, nicht aber Nekrose von stimulierten PBT. Gal-2 und Gal-4 inhibierten die Sekretion von TNF-α, IL-6, -8 in-vitro. Im experimentellen Kolitismodell verbesserten Gal-2 und Gal-4 signifikant den makrokopischen und mikroskopischen Entzündungsscore (p<0,05). In-situ zeigt sich eine potente Induktion der Apoptose mukosaler mononukleärer Zellen (LPMC) durch beide Galektine. In LPMC wurde die Sekretion von TNF-α durch Gal-2 und -4 signifikant reduziert, die Sekretion von IL-10 signifikant (p<0,05) gesteigert.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen erstmalig, dass die im Gastrointesitnaltrakt exprimierten Gal-2 und Gal-4 zentrale Mechanismen der angeboren und erworbenen Immunantwort positiv beeinflussen. Der therapeutische Einsatz dieser Proteine könnte somit einen neuen therapeutischen Ansatz in der Behandlung von mukosalen Entzündungsreaktionen eröffnen.