Zellulärer Dialog von humanen intestinalen Epithelzellen und mikrovaskulären Endothelzellen in vitro: Beziehung zur Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen

Wir postulieren eine Interaktion von Epithel- und Endothelzellen in der Darmmukosa. Als in vitro-Modell haben wir ein Zweikammersystem zur Kokultivierung von intestinalen Epithelzellen und Endothelzellen etabliert, das einerseits der in vivo vorliegenden Situation möglichst nahe kommt, anderseits aber modulierende Effekt der angeborenen und spezifischen Immunität ausschließt. An Epithelzellen wurden für die Experimente primär die intestinalen Kolon-Epithelzellinien Caco-2 und T84 verwendet. Bei beiden handelt es sich um gut charakterisierte intestinale Epithelzellinien, die in Zellkultureinsätzen als polarisierte Monolayer (Einzelzellschichten) wachsen, was damit der in vivo Situation sehr nahe kommt. Die Epithelzellen wurden vor der Kokultivierung mit Endothelzellen mit proinflammatorischen Zytokinen wie IL-1b, TNF-a und IFN-g aktiviert. Bisher konnten wir zeigen, daß humane intestinale Epithelzellen in vitro die IL-8 mRNA-Expression und Protein-Sekretion in Endothelzellen hemmen. Als ein Hauptfaktor für diese Interaktion konnte der Mediator TGF-b identifiziert werden. Weiterhin induzieren Zytokin-aktivierte intestinale Epithelzellen eine vermehrte Expression der Adhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 auf Endothelzellen über einen NF-kB-abhängigen Signaltransduktionsweg.

Beteiligte Wissenschaftler:

Priv.-Doz. Dr. N. Lügering, Priv.-Doz. Dr. T. Kucharzik, Dr. C. Maaser, Dr. H. Gockel, Prof. Dr. R. Stoll, Prof. Dr. Dr. h.c. W. Domschke

Veröffentlichungen:

Stoll, R., N. Lugering, C. Sorg, W. Domschke: Epithelial communication with endothelial cells - implications for IBD. In: Intestinal mucosa and its diseases - pathophysiology and clinics. Domschke W, Stoll R, Brasitus TA, Kagnoff MF. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-London, p499 (1999).

Maaser, C., S. Schoeppner, M. Kraft, E. Schoenherr, T. Kucharzik, W. Domschke, N. Lugering: Cytokine-stimulated colonic epithelial cells activate ICAM-1 and VCAM-1 expression in endothelial cells. Gastroenterology 118;A4221 (2000).

Maaser, C., S. Schoeppner, T. Kucharzik, M. Kraft, E. Schoenherr, W. Domschke, N. Lugering: Colonic epithelial cells induce endothelial cell expression of ICAM-1 and VCAM-1 by a NF-kB-dependent mechanism. Clin Exp Immunol (im Druck).