Antimikrobielle Aktivität humaner Kolonepithelzellen unter besonderer Berücksichtigung des Cathelicidins LL-37

Hintergrund: Die normale mikrobielle Flora des humanen Kolons ist bis auf wenige Ausnahmen nicht pathogen. Das Kolonepithel, welches permanent mit 1014 Mikroorganismen konfrontiert wird und als einschichtiges Epithel sehr empfindlich ist, verfugt uber spezifische Strategien opportunistische Infektionen zu vermeiden. Mechanischen Schutz bietet die sezernierte Schleimschicht (Mucor), in deren Matrix u.a. antimikrobiell wirksame Peptide (AMP) (LL-37, hBD2, hBD3) eingelagert sind. Insbesondere bei schweren Krankheitsbildern, die mit einer Beeintrachtigung der intestinalen Barrierefunktion einhergehen, konnten AMPs eine wichtige Rolle spielen. Daher ist die Analyse von apathogenen Bakterien (Enterobacter aerogenes und E. coli) auf die LL-37-Genexpression von besonderem Interesse. Da das enterale Ernahrungssupplement Intestamin® die Barrierefunktion des intestinalen Epithels bei bestimmten Erkrankungen nachweislich unterstutzt und Vitamin D3 (Calcitriol) LL-37 in Hautepithelzellen induziert, wurde Intestamin® und Calcitriol hinsichtlich ihrer Wirkung auf die LL-37-Genexpression in verschiedenen Kolonepithelzellen analysiert. Methoden: Die kolorektalen Karzinomzelllinien SW-620, T84 und HT-29 sowie die Adenomzelllinie Geki-2 wurden mit den Substanzen Vitamin D3 und Intestamin® im Standardmedium und den Enterobakterien E. coli und Enterobacter aerogenes in Kulturmedium inkubiert. Die Expression von LL-37 wurde mittels real-time PCR untersucht. Weiterhin wurde die MIC (minimal inhibierende Konzentration) von LL-37 auf diese Enterobakterien bestimmt. Ergebnisse: Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen einerseits zu einem besseren Verstandnis der Regulation der endogenen Antibiotika im unteren Gastrointestinaltrakt fuhren und andererseits einen wichtigen Beitrag fur die Bewertung und den Einsatz von Substanzen leisten, die im klinischen Alltag bei bestimmten Erkrankungen die Barrierefunktion fordern konnen. Daher kann eine Stimulation von LL-37 durch Intestamin® als positiver Effekt angesehen werden, da der korpereigene Schutz vor Infektionen gesteigert wird. Die antimikrobielle Aktivitat gegenuber E. aerogenes und E. coli scheint mit der zellularen LL-37-Genexpression nicht unmittelbar in Verbindung zu stehen, da diese durch eine Infektion nicht induziert wird. Der bakterizide Effekt wird offensichtlich uber andere Mechanismen vermittelt, was darauf beruhen konnte, dass die von uns verwendeten Mikroorganismen apathogene Keime der physiologischen Darmflora sind und in die Abwehr von Krankheitserregern und in Stoffwechselvorgange eingebunden sind, und somit fur den gesunden Organismus keine Gefahrdung darstellt.