CED: CHOP verlangsamt Schleimhaut-Neubildung

20. Juni 2014
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Viele Menschen leiden unter chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Ernährungsforscher entdeckten ein Detail der Krankheitsentstehung: Sie zeigten im Mausmodell, dass ein Protein in den Zellen der Darmschleimhaut für die Erkrankungen mitverantwortlich ist.

Über 3,5 Millionen Europäer und US-Amerikaner leiden an Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa, den beiden häufigsten Formen von CED. Chronisch entzündliche Darmerkrankungen sind die Folge einer Überreaktion des Immunsystems auf Bakterien, die ganz natürlich im Darm vorkommen. „Zu einer solchen Überreaktion kann es kommen, wenn das Anti-Stress-Programm in den Zellen in der Darmschleimhaut nicht einwandfrei funktioniert“, erklärt Prof. Dirk Haller vom TUM-Lehrstuhl Ernährung und Immunologie.

Konkret bezieht sich der Wissenschaftler auf eine Kette aufeinanderfolgender Signale in der Zelle, die so genannte „unfolded protein response“ (UPR), die Zellen vor Stress schützen soll. „Die UPR ist eine Art Reparaturmechanismus der Zelle, wenn Proteine bei der Produktion nicht richtig gefaltet werden – eine wichtige Ursache für Zellstress“, so Haller weiter. Eine Störung der Signalkaskade kann zu Entzündungen und Zelltod führen. Dabei werden die Zellen der Darmschleimhaut geschädigt, eine Vorbedingung für das Entstehen von CED.

Für die Aktivierung der UPR spielt das „C/EBP homologe Protein“ (CHOP) eine wichtige Rolle. Offenbar ist CHOP aber auch am Entzündungsgeschehen beteiligt. Das Forscherteam hat CHOP daher näher unter die Lupe genommen. Mit Hilfe eines neuen Mausmodells untersuchten die Wissenschaftler die Bedeutung des Proteins im Zusammenhang mit chronischen Darmentzündungen. Dabei modifizierten die Wissenschaftler die DNA, sodass die Darmepithelzellen der Mäuse größere Mengen des Proteins bildeten.

Geschädigte Zellen erholen sich langsamer

Die vermehrte Bildung von CHOP machte die Mäuse zum einen anfälliger für eine Darmentzündung. Zum anderen klang die Entzündung langsamer ab, die Darmschleimhaut brauchte danach auch länger, um sich zu regenerieren. „Doch anders als bisher vermutet, ist die höhere CHOP-Konzentration wohl nicht dafür verantwortlich, dass Epithelzellen absterben“, erklärt Haller. „Vielmehr verhindert CHOP die Zellteilung und verlangsamt damit die Neubildung der Schleimhaut nach einer Verletzung.“

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Schnitt durch einen Wundbereich im Dickdarm: Das Darmepithel ist rot dargestellt. Der Heilungsprozess zeichnet sich durch starke Zellteilung im Wundbereich aus (grüne Färbung). Bei hohem Vorkommen des CHOP-Proteins verzögert sich die Wundheilung des Epithels (rot umrandete Region). © Bild: N. Waldschmitt / TUM

Solche Schädigungen, wie sie durch Infektionen verursacht werden, sind oftmals der erste Schritt zu einer chronischen Darmentzündung. Die Ergebnisse sind eine weitere Bestätigung dafür, dass eine funktionierende UPR-Signalkaskade für eine gesunde Darmschleimhaut unerlässlich ist. Eine Störung der Regulation kann die Schutzfunktion des Darmepithels erheblich beeinträchtigen und so zur Entstehung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen beitragen.

Originalpublikation:

C/EBP homologous protein inhibits tissue repair in response to gut injury and is inversely regulated with chronic inflammation
Dirk Haller et al.; Mucosal Immunology, doi: 10.1038/mi.2014.34; 2014

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Innere Medizin, Medizin

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