MMP-7 und MMP-13 Expression assoziieren bei Colitis ulcerosa mit zellulärer Inflammation, MMP-28 mit epithelialer Integrität (Stavanger Kohortenstudie)

Einleitung: Matrix Metalloproteinasen (MMP) sind die vorherrschenden Proteasen in der Pathogenese von CED. Neben der Mukosadestruktion weisen aktuelle Studien auf eine Beteiligung einzelner MMPs an der Aufrechterhaltung der mukosalen Barrierefunktion sowie an der inflammationsassoziierten Karzinogenese hin. Insbesondere MMP-7 und -13 sind als Sezernierungsprodukte vorwiegend maligner Zellen bekannt, die Bedeutung einer Expressionssteigerung beider Proteasen bei Colitis ulcerosa (CU) ist momentan jedoch noch unklar [1]. Auch die erst 2001 klonierte MMP-28 wird von verschiedenen Tumorentitäten verstärkt exprimiert, während die Bedeutung von MMP-28 für die intestinale Homöostase bisher kaum bekannt ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Analyse der Expression und des zellulären Ursprunges von MMP-7, -13 und -28 bei CU.

Methoden: Von 35 norwegischen Patienten mit histologisch gesicherter CU wurden Schleimhautbiopsien aus entzündlicher Mukosa und angrenzender gesunder Mukosa entnommen. Die Genexpression und die zellulären Lokalisationen wurden anhand von RT-PCR und Immunhistochemie analysiert. Für MMP-7 und -13 erfolgte zusätzlich eine Proteinquantifizierung per ELISA.

Ergebnisse: MMP-7 wird in entzündeter Mukosa auf mRNA- und Proteinebene gegenüber gesunder Mukosa deutlich vermehrt exprimiert (mRNA: Faktor 29, p<0,001; Protein: Faktor 10, p<0,001). MMP-13 weist bei CU eine 5-fach gesteigerte Genexpression auf (p<0,001). Als zellulärer Ursprung von MMP-7 und -13 konnten Endothelzellen und infiltrierende Leukozyten identifiziert werden. MMP-28 mRNA wird in entzündlicher Mukosa vermindert exprimiert (Faktor 2, p<0,001). Kolonepithelzellen stellen den Hauptursprung von MMP-28 in gesunder und inflammatorischer Mukosa dar.

Schlussfolgerung:

1. MMP-7 und -13 werden bei CU vermehrt exprimiert. Die Expression beider Proteasen in Endothelzellen und infiltrierenden Leukozyten deutet auf eine Beteiligung an inflammatorischen Veränderungen und an der colitis-assoziierten Neoangiogenese hin.

2. MMP-28 wird in entzündeter Mukosa vermindert exprimiert. Die konstitutive Expression in Kolonepithelzellen ist möglicherweise Ausdruck einer funktionellen Relevanz von MMP-28 für die intestinale Homöostase. Literatur: [1] Rath T et al. Inflamm Bowel Dis 2006;12:1025–35.