Z Gastroenterol 2007; 45 - P245
DOI: 10.1055/s-2007-988391

Protektive Eigenschaften des antimikrobiellen Peptids Plectasin auf die intestinale Barrierefunktion

JM Otte 1, AE Zdebik 1, HH Kristensen 2, S Brand 3, F Schmitz 1, WE Schmidt 1, L Steinstraesser 4
  • 1St. Josef-Hospital, Klinikum der Ruhr-Universität, Medizinische Klinik I, Bochum, Germany
  • 2Novozymes, Bagsvaerd, Denmark
  • 3Ludwig-Maximilians-Universität, Medizinische Klinik II, Klinikum Großhadern, München, Germany
  • 4Klinikum Bergmannsheil, Ruhr-Universität, Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, Bochum, Germany

Hintergrund & Ziel: Plectasin ist ein neueres antimikrobielles Peptid, welches biotechnologisch in größeren Mengen aus dem Pilz Pseudoplectania nigrella isoliert werden kann. In Infektionsmodellen zur Peritonitis hat es sich als effizient und für den Gesamtorganismus als gut verträglich erwiesen. Unklar ist, ob Plectasin weitere protektive Eigenschaften z.B. durch Stabilisierung und Wiederherstellung der intestinalen Barrierefunktion besitzt. In der folgenden Studie wurden die Effekte von Plectasin auf die Vitalität, Apoptose und Reparationsmechanismen intestinaler Epithelzellen (IEC) charakterisiert.

Methodik: Caco-2 und HT-29 Zellen wurden bis zu 72h mit 0,1–10µg/ml Plectasin stimuliert. Anschließend wurde die Vitalität (MTT-Assay), Apoptoserate (ELISA), Proliferation (BrdU-Inkorporation) sowie die Migration (wounding assays) und die Expression von Muzinen (real-time PCR) quantifiziert. Ferner wurden Effekte einer Prä- und Ko-Inkubation der Zellen mit Plectasin auf die TRAIL-induzierte Apoptoserate determiniert sowie involvierte Signaltransduktionswege charakterisiert.

Ergebnisse: Plectasin induziert keinen apoptotischen oder nekrotischen Zelltod. Die direkte Stimulation mit Plectasin hat keinen Effekt auf die Proliferations- und Migrationsrate von IEC. Indirekt jedoch, nach Stimulation intestinaler Myofibroblasten, kommt es zu einer signifikanten Steigerung der IEC Migration. Als entscheidender Faktor konnte hier TGF-β identifiziert werden. Plectasin induziert ferner die Expression protektiver Muzine (2 und 3). Eine Prä-Inkubation der IEC mit Plectasin führt zu einer signifikant verminderten Apoptoserate nach Stimulation mit TRAIL. Die Effekte von Plectasin werden dabei über den spezifischen Rezeptor P2X7 und den EGF-Rezeptor vermittelt. Die intrazelluläre Signaltransduktion erfolgt insbesondere über die MAPK p38.

Schlussfolgerung: Plectasin induziert die Expression protektiver Faktoren und scheint die Apoptoserate von IEC zu senken. Indirekt, durch Freisetzung von Wachstumsfaktoren, stimuliert Plectasin Reparaturvorgänge am intestinalen Epithel und ist somit möglicherweise eine in der Therapie gastrointestinaler Erkrankungen vielversprechende Substanz.