Bedeutung von CD14 für intestinale Barriere- und Abwehrmechanismen im Darm.
Final Report Abstract
Durch das vorliegende Projekt sollte die Bedeutung von CD14 für Barriere- und Abwehrmechanismen im Darm untersucht werden. Grundlage dieser Untersuchungen waren genetische Untersuchungen im Interleukin-10 defizienten Mausmodell für chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED), bei denen CD14 als Kandidatengen mit protektiven Eigenschaften identifiziert wurde. Da in unterschiedlich CED-suszeptiblen IL10-defizienten Mausstämmen (C57BL/6J [B6] vs C3H/HeJ [C3]) eine unterschiedliche Cd14-Expression beobachtet wurde, sollte zunächst der zu Grunde liegende Promotorpolymorphismus anhand von Reportergenassays identifiziert werden. Es zeigte sich, dass das unterschiedliche Expressionsniveau von Cd14 im C3- und B6-Hintergrund durch die Bindung alternativer Transkriptionsfaktoren reguliert wird. So fungiert eine SP2-Bindungsstelle im C3-Allel, für die eine physikalische Bindung des SP2-Transkriptionsfaktors gezeigt werden konnte, als stark aktivierendes Element und könnte damit für die höhere Expression von CD14 in C3 Mäusen verantwortlich sein. Schwerpunkt des Projektes war die Untersuchung des suszeptibilitätsvermittelnden Mechanismus. Hier sollte geklärt werden, inwiefern CD14 zu einer intestinalen Homöostase beiträgt und ob eine Überexpression von CD14 im Darm einen protektiven Effekt im Hinblick auf die Entwicklung einer Darmentzündung hat. Der Einfluss von CD14 auf intestinale Barrieremechanismen und Epithelzellfunktionen wurde durch Charakterisierung naiver Cd14-/--Mäuse, in vitro Versuche mit Kolonepithelzellkulturen, ein chronisches Kolitismodell, ein gnotobiotisches Modell und anhand einer CD14-Überexpression untersucht. Hier zeigte sich, dass eine Cd14-Defizienz unter steady state Bedingungen keine erhöhte intestinale Permeabilität bedingt. Allerdings zeigt eine CD14-Defizienz deutliche Effekte auf adaptive und angeborene Mechanismen der intestinalen Barriere in den untersuchten Entzündungsmodellen, die zu Barriereverlust, bakterieller Translokation bei gnotobiotischen Tieren sowie stark ausgeprägter Darmentzündung im CED-Modell führen. Somit konnten wir aufzeigen, dass CD14 einen protektiven Effekt in den untersuchten Modellen hat, der CD14 therapeutisch nutzbar erscheinen lässt. Dies wird durch eine mildere Darmentzündung bei CD14-überexprimierenden Tieren untermauert. Des Weiteren wurde hinsichtlich des Einflusses von CD14 auf die adaptive Immunität anhand von in vitro, ex vivo und in vivo Untersuchungen der Beitrag der T-Zellen umfangreich analysiert. Zusammenfassend wurde durch das vorliegende Projekt die wesentliche Bedeutung von CD14 für intestinale Barriere-und Abwehrmechanismen aufgezeigt.
