Chirurgisch-gastroenterologische Grundlagenforschung: Reduktion der Tierversuche und Entwicklung von in vitro-Methoden

Die gastrointestinale Schleimhaut ist im taglichen Leben betrachtlichen Noxen ausgesetzt. Den luminal einwirkenden potentiell schadigenden Substanzen steht ein System schutzender Mechanismen gegenuber. Eine Storung des Gleichgewichts zwischen aggressiven und protektiven Faktoren fuhrt zu einem Zusammenbrechen der Mukosabarriere und zu schweren Komplikationen (z.B. peptisches Ulkus, entzundliche Darmerkrankungen). In konsekutiven, thematisch aufbauenden Studien wurden die protektiven Faktoren der Mukosa des Duodenums und Kolons experimentell sowohl in vivo als auch in vitro untersucht (Feil W. et al.,1987, 1989, 1989, Schiessel R. et al., 1984, Starlinger M. et al., 1987, Vattay P. et al., 1988, Wenzl E. et al., 1987). Dabei wurde zunachst die Bikarbonatsekretion der Duodenalschleimhaut als wichtiger Schutzfaktor gegen die Einwirkung luminaler Saure erkannt (Starlinger M. et al., 1987, 1988, Vattay P. et al., 1988, Wenzl E. et al.,1987). In Folge wurde mit der schnellen Restitution ein weiterer protektiver Mechanismus der Zwolffingerdarmschleimhaut entdeckt (Feil W. et al., 1987). Dabei werden oberflachliche Schleimhautlasionen durch Migration von der Nekrose benachbarten Enterozyten binnen weniger Stunden reepithelialisiert. Dieser Mechanismus basiert nur auf Zellverformung und Zellwanderung entlang der Basalmembran und steht im Gegensatz zur klassischen Defektheilung, die Zellteilung und Proliferation impliziert. Diese schnelle Restitution ist als protektiver Faktor eng an die Prasenz von Bikarbonat gebunden: Abgestosene Mukosa nach oberflachlicher Schadigung und Schleim verbinden sich mit nutritivem Bikarbonat zu einer Schutzschicht (= alkalisches Mikromilieu) und ermoglichen den ungestorten Ablauf der schnellen Restitution (Feil W. et al., 1987, 1989). In weiterer Folge wurde die schnelle Restitution auch an der Dickdarmschleimhaut entdeckt (Feil W. et al., 1989). Morphologie und zeitlicher Ablauf sind mit dem Duodenum vergleichbar. Fur diese Studie wurde auch erstmals humane Kolonmukosa in vitro verwendet. Die Beschreibung der schnellen Restitution im Duodenum und Kolon und vor allem auch erstmals im menschlichen Darm bestatigt die Bedeutung dieses Mechanismus zur schnellen Defektheilung als wichtiger Defensivmechanismus der Schleimhaut des Verdauungstraktes. Aus diesen Untersuchungen ergeben sich nicht nur prinzipielle Erkenntnisse zur Pathophysiologie des Verdauungstraktes sondern auch klinisch relevante Uberlegungen zur Erarbeitung neuer Therapieansatze (Schiessel R. et al., 1990).