Thrombin steigert die Barrierefunktion des Darmepithels in vitro

Hintergrund: Thrombin (syn. Gerinnungsfaktor II) ist eine multifunktionale Serinprotease, die eine Schlüsselrolle in der Gerinnungskaskade, Entzündungsantwort und Wundheilung spielt. Unbekannt ist seine Wirkung auf die Barrierefunktion des Darmepithels. Ziel dieser Studie war es, die Thrombinrezeptorexpression und die Thrombineffekte auf die transepitheliale Resistance und Permeabilität des Darmepithels zu untersuchen. Methoden: Mittels RT-PCR und quantitativer real-time (Taq Man®) PCR wurde die Expression des Thrombinrezeptors PAR–1 in Caco–2- und T–84-Zellen analysiert. Die humanen Colonepithelzellinien Caco–2 und T–84 wurden auf Transwellfiltern zur Konfluenz kultiviert und dann mit Thrombin (0,01–1,0 U/ml) stimuliert; dabei wurde Hirudin als Thrombininhibitor verwendet. Die epitheliale Barrierefunktion wurde sowohl an unverletzten als auch an mit Säure verletzten (Ölsäure 8 mM und Taurocholsäure 12 mM) Darmepithelkulturen untersucht. Die transepitheliale Resistance wurde mit Hilfe eines Voltohmeters gemessen. Zur Prüfung des Effektes von Thrombin auf die Permeabilität des Darmepithels wurde die Penetration des inerten Markers [³H]-Mannitol durch konfluente Darmelzellverbände untersucht. Ergebnisse: Thrombinrezeptor-Transkripte wurden sowohl in Caco2- als auch in T–84-Zellen nachgewiesen. Thrombin stimulierte dosisabhängig die Resistance in durch Säurevorbehandlung verletzten, nicht jedoch in intakten Caco–2- und T–84-Zellverbänden. Der maximale Effekt (ca. 3-fach; p<0,05) wurde bei einer Thrombinkonzentration von 1 U/ml beobachtet. Die Resistance-fördernden Thrombineffekte wurden durch Zugabe von Hirudin geblockt. Zusätzlich zu den Thrombineffekten auf die Resistance wurde die Permeabilität verletzter, nicht jedoch unverletzter Darmepithelmonolayer durch Thrombinstimulation um etwa 30% herabgesetzt (p<0,05), ein Effekt, der durch Zugabe von Hirudin nahezu komplett inhibiert wurde. Schlussfolgerung: Darmepithelzellen scheinen einen funktionell aktiven PAR–1-Thrombinrezeptor zu exprimieren. Thrombin erhöht die transepitheliale Resistance von Caco–2- und T–84-Colonepithelzellen und vermindert die Permeabilität des Darmepithels in vitro. Diese Daten suggerieren, dass Thrombin die Barrierefunktion des Darmepithels unterstützt.

Key words

Gerinnungsfaktor II - transepitheliale Resistance - Permeabilität