Z Gastroenterol 2005; 43 - P057
DOI: 10.1055/s-2005-919831

Epitheliale Apoptosen und molekulare Tight Junction-Veränderungen als strukturelles Korrelat der epithelialen Barrierestörung bei Morbus Crohn

S Zeissig 1, N Bürgel 1, D Günzel 2, C Bojarski 1, U Wahnschaffe 1, J Mankertz 1, AJ Kroesen 3, M Zeitz 1, M Fromm 2, JD Schulzke 1
  • 1Med. Klinik I Gastroenterologie Charite Campus Benjamin Frankin, Berlin
  • 2Institut für Klinische Physiologie, Campus Benjamin Franklin, Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin
  • 3Charité, Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Chirurgische Klinik I, Berlin

Hintergrund: Die bei M. Crohn (MC) auftretende Leckflux-Diarrhoe wird durch eine Barrierestörung verursacht, deren molekulare Mechanismen wir in dieser Arbeit untersuchten.

Methoden: MC-Patienten wurden koloskopiert und Biopsien aus gering bis mittelgradig entzündetem Colon sigmoideum entnommen. Epitheliale Widerstände wurden mit Wechselstrom-Impedanzanalyse gemessen und die lokale Verteilung der Leitfähigkeit mit Conductance Scanning analysiert. Die Quantifizierung von epithelialen Tight junction (TJ)-Veränderungen erfolgte durch Gefrierbruch-Elektronenmikroskopie. Die Expression von TJ-Proteinen und ihre Verteilung wurde in Immunoblots und mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie analysiert. Die Quantifizierung epithelialer Apoptosen erfolgte in TUNEL- bzw. DAPI-gefärbten Gewebeschnitten.

Resultate: Der epitheliale Widerstand war bei MC im Vergleich zu Kontrollen deutlich vermindert (23±3 vs. 39±4 Ω·cm2;n=10; p<0,01). Dabei zeigte sich eine gleichmäßige Leitfähigkeitsverteilung ohne Auftreten fokaler Läsionen (z.B. Erosionen). Gefrierbrüche wiesen bei MC eine verringerte Anzahl von TJ-Strängen auf (4,7±0,2 vs. 7,2±0,2;n=6;p<0,001), was in einer Abnahme der Tiefe des TJ-Netzwerkes resultierte (363±24 vs. 438±18 nm;n=6;p<0,05). TJ-Brüche (>25 nm) waren bei MC häufiger als bei Kontrollen (2,9±0,2 vs. 0,2±0,1 pro µm TJ-Strang;n=6;p<0,001). Die Expression von Occludin (56±10% der Kontrolle), Claudin–3 (75±10%) und Claudin–5 (70±11%) war bei MC vermindert (n=10;p<0,05). Darüber hinaus zeigte sich bei MC eine Umverteilung von Claudin–5 aus der TJ in die laterale Zellmembran der Enterozyten. Im Gegensatz zur fehlenden Nachweisbarkeit von Claudin–2 bei allen Kontrollen wiesen 6 von 10 MC-Pat. eine deutliche Expression dieses porenbildenden TJ-Proteins auf. MC-Pat. zeigten im Vergleich zu Kontrollen sowohl in TUNEL- (5,2±0,5 vs. 1,9±0,2%) als auch in DAPI-Untersuchungen (5,4±0,4 vs. 1,9±0,2%) erhöhte epitheliale Apoptoseraten.

Schlussfolgerung: Einzelzellapoptosen und TJ-Veränderungen tragen zur Barrierestörung bei MC bei. TJ-Veränderungen umfassen eine reduzierte Anzahl vielfach unterbrochener TJ-Stränge sowie eine herabregulierte Expression und Umverteilung abdichtender (Claudin–5) und eine hochregulierte Expression porenbildender TJ-Proteine (Claudin–2).

Keywords: Apoptose, M. Crohn, Tight junction