E. coli Nissle 1917 und Epithelzellfunktion

Einfluss des Probiotikums E. coli Nissle 1917 auf die Funktion intestinaler Epithelzellen
Die mukosale Epithelschicht des Gastrointestinaltrakts repräsentiert eine wichtige Barriere zwischen
luminalen Substanzen und dem menschlichen Immunsystem. Die Integrität der intestinalen
Epithelzellschicht wird durch viele Mechanismen gewährleistet, die auf der einen Seite garantieren,
dass die Barriere erhalten bleibt und auf der anderen Seite rechtzeitig die Apoptose von Epithelzellen
induzieren, um ein unkontrolliertes Zellwachstum zu verhindern und somit in einer ausgewogenen
Balance gehalten werden.
Verschiedene pathologische Prozesse wie bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen oder auch
bei kolorektalen Karzinomen führen zu einer Zerstörung der Epithelzellschicht und der darüber
liegenden muzinösen Schutzschicht (Sturm et al., 2002). Als Folge kommt es zu einem direkten
Kontakt der luminalen Antigene und Bakterien mit den Epithelzellen und den subepithelialen
Strukturen und einer entsprechenden Immunantwort. Eine schnelle Wiederherstellung der
epithelialen Barriere ist daher von essentieller Bedeutung. Hierfür sind verschiedene Prozesse
erforderlich wie z.B. Migration und Proliferation (Dignass et al., 1999). Das intestinale Epithel
unterliegt einer hohen Turnover Rate, welche insbesondere bei entzündlichen Prozessen wie bei
chronisch entzündlichen Darmerkrankungen nochmals verstärkt ist. Dem gegenüberzustellen ist die
Apoptose, der programmierte Zelltod, welche ein überschießendes Wachstum und eine potentiell
maligne Transformation verhindert. Somit ist vorstellbar, wie wichtig das Erreichen eines steady
states ist, um sowohl die Integrität der Barriereschicht zu gewährleisten, aber auch ungewollte
überschießende Proliferation zu verhindern.
E. coli Nissle 1917 (EcN) ist ein probiotisches Bakterium mit einem breiten Spektrum biologischer
Funktionen. Es wird zur Remissionserhaltung bei Colitis ulcerosa eingesetzt. EcN beeinflusst nicht nur
das erworbene Immunsystem (Sturm et al. Infect Immun 2005), in tierexperimentellen
Untersuchungen haben sich Hinweise ergeben, dass E. coli Nissle 1917 nach Zerstörung durch DSS
die Reintegration der Epithelzellschicht verbessert (Grabig et al. Infect Immun, 2006). Darüber hinaus
gibt es verschiedene Untersuchungen, die belegen, dass E. coli Nissle 1917 die Integrität intestinaler
Epithelzellen stützt (Stetinova et al., Neuro Endocrinol Lett. 2010; Alvarez et al., Front Microbiol.
2016).
Ziel dieses Projekts ist es daher, den Einfluss von E. coli Nissle 1917 auf die verschiedenen
Epithelzellfunktionen in vitro näher zu beleuchten. Insbesondere werden dabei der Einfluss auf die
Apoptose, Zellzyklusregulation und Zytokinsekretion untersucht. Diese Untersuchungen sollen zum
weiteren Verständnis der Wirkmechanismen von EcN beitragen.