Schlagwort-Archive: Darmschleimhaut

Abb. 190: Die Darmschleimhaut und das örtliche Lymphsystem

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A Dünndarmlumen
B Dünndarmzotte
C Schleimschicht
D Becherzelle mit ihren schleimbildenden Ausscheidungen
E Darmepithelzelle (Enterozyt)
F zuführende Lymphgefäße
G mesenterialer Lymphknoten: Präsentation von Antigenen
H Auswanderung aktivierter Lymphozyten in den Blutkreislauf
I Krypta
J Paneth-Zellen, die antibakterielle Substanzen absondern
K M-Zelle, die Antigene aus dem Lumen einschleust
L Peyer-Plaque mit Lymphfollikeln

Sie dürfen diese Zeichnung gerne in Folien etc. übernehmen, sofern Sie die Quelle angeben: Dr. Andrea Kamphuis, https://autoimmunbuch.de

Abb. 189: Lebenszyklus der Darmepithelzellen

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In den Krypten, den engen Schluchten der Darmschleimhaut, liegen Stammzellen (*), aus denen alle Darmepithelzellen durch Teilung hervorgehen. Die jungen Epithelzellen wandern zunächst an den Wänden der Krypten und dann an den Darmzotten oder Villi entlang. An den Spitzen der Zotten (†) schilfern die ältesten Zellen ab und werden vom Darminhalt mitgerissen. Reißt eine Infektion oder eine mechanische Verletzung irgendwo eine Lücke in das Epithel, wird diese durch nachrückende Zellen geschlossen, damit keine Bakterien oder Fremdstoffe in das Bindegewebe der Darmschleimhaut (Lamina propria) eindringen.

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Abb. 186: Cordon sanitaire

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Bitte Abstand halten! Solange sich Kommensalen von der Darmschleimhaut fernhalten,
haben sie vom Immunsystem nichts zu befürchten. Dringen sie allerdings in die
Sperrzone der innersten Schleimschicht vor, geht ein Alarm los. Dann rücken Zellen
der angeborenen Immunabwehr aus und töten sie ab, ohne dabei eine Entzündung auszulösen.

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Abb. 184: Defensin

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Der Schleim auf der Darmschleimhaut enthält neben klebrigen auch antibakterielle Substanzen wie das positiv geladene Peptid α-Defensin, das sich mit negativ geladenen Bakterienmembranen verbindet und sie zerstört.

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Abb. 183: Querschnitt durchs Dickdarm-Epithel

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Ein Ausschnitt aus dem Dickdarm-Epithel und der darüberliegenden Schleimschicht. Die Mikrovilli der etwa zehn Mikrometer dicken Epithelzellen sind mit einer dünnen Glykokalyx (wörtlich »Zuckerhülle«) überzogen. Darüber liegt eine etwa 50 Mikrometer dicke sehr zähe Schleimschicht, die kaum Mikroorganismen enthält. Die äußere Schleimschicht ist etwa 100 Mikrometer dick und weniger dicht, sodass in ihr Bakterien leben können. Andere Mikroorganismen – im Bild ganz oben – dringen nicht in die Schleimschicht ein, sondern werden mit dem Darminhalt mitbewegt.

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Abb. 181: Dendritische Zellen im Darm

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In der Darmschleimhaut halten sich dendritische Zellen (DC) auf. Sie schieben ab und zu Ausläufer durch die äußerste Schleimhautschicht, um den Darminhalt zu überwachen und akterien oder Bakterienbruchstücke aufzunehmen, die sie später anderen Immunzellen präsentieren können. Beim Vorschieben der Ausläufer geben sie den Tight Junctions zwischen den Epithelzellen Auflösesignale und bilden dafür selbst Tight Junctions mit den Epithelzellen aus. So bleibt die Schutzschicht während der Sondierung dicht.

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Abb. 178: Darmschleimhaut: Falten, Zotten, Mikrovilli

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Unsere Darmschleimhaut hat durch zahlreiche Falten, Zotten (auch Villi genannt) und Mikrovilli
(Ausläufer der einzelnen Schleimhautzellen) eine riesige Oberfläche. Links im Bild das Gewebe,
rechts das Darmlumen, das mit dem Nahrungsbrei und Bakterien gefüllt ist.

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Westliche Kost löst in neuem Tiermodell für Morbus Crohn Dysbiose und E.-coli-Invasion aus

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Martinez-Medina M et al. Western diet induces dysbiosis with increased E coli in CEABAC10 mice, alters host barrier function favouring AIEC colonisation. Gut 2014;63:116-124

Hold GL. Western lifestyle: a ‚master‘ manipulator of the intestinal microbiota? Gut 2014;63-1 (Kommentar zu Martinez-Medina M et al. 2014)

Gegenstand der Studie an einem neuen Maus-Modell für Morbus Crohn: Auswirkungen fett- und zuckerreicher „westlicher Kost“ auf die Zusammensetzung der Darmflora, den Zustand der Darmschleimhaut und die Anfälligkeit für AIEC-Infektionen in CEABAC10-Mäusen, die bestimmte humane Zelladhäsionsmoleküle (CEACAMs) exprimieren. AIEC = adhärent-invasive Escherichia coli.

Westliche Kost ist mit reduzierter Darmflora bei gleichzeitiger Zunahme von schleimabbauenden Bakterien aus dem Stamm Bacteroidetes (Gruppe Bacteroides/Prevotella) sowie Ruminococcus torques (Familie Lachnospiraceae, Stamm Firmicutes) assoziiert, wobei die genetischen Anlagen des Wirts sein Mikrobiom ebenfalls beeinflussen.

Zunahme der AIEC in den Mäusen entspricht der Situation in Morbus-Crohn-Patienten, vor allem, wenn deren Ileum (Krummdarm) betroffen ist: AIEC haben Typ-I-Pili und Geißeln, die an CEACAM6 binden – ein typisches Oberflächenprotein, das durch das Bakterium und auch durch proinflammatorische Zytokine des Wirts hochreguliert wird. Hochregulierung -> noch mehr von diesen Bakterien in der Lamina propria (Bindegewebsschicht unter dem Epithel der Schleimhaut) und in Makrophagen; Bakterien überleben in deren Phagolysosomen.

Verschiebung der Mikrobiom-Zusammensetzung -> Darmschleimhaut wird durchlässiger, Barrierefunktion (Zahl der Becherzellen, Mucin-Expression, Dicke der Schleimschicht) beeinträchtigt, Expression von Genen der angeborenen Abwehr verstärkt, Entzündungskaskaden hochgeregelt: mehr Nod2 (intrazellulärer Rezeptor, der Bakterienzellwandbestandteile erkennt) und TLR5 (Rezeptor, der Flagellin erkennt) -> MAP-Kinase-Weg und NF-κB-Signalweg -> Sekretion entzündungsfördernder Zytokine wie TNFα.

AIEC profitiert als opportunistisches Pathogen (Pathobiont) von den lokalen Bedingungen, die bei entsprechender genetischer Disposition durch westliche Kost geschaffen werden.

Zusammenfassung des Morbus-Crohn-Modells in Abb. 6: Westliche Kost (Ursache 1) -> Dysbiose -> leichte Entzündung (TNFα hochreguliert); bei genetischer Disposition des Wirts (CEACAM-Überexpression, Ursache 2) -> stärkere Dysbiose; bei Gegenwart von AIEC-Keimen (Ursache 3) -> Besiedlung des Darms durch den Pathobionten -> Entzündung verstärkt (TNFα noch weiter hochreguliert). Barrierefunktion wird immer schwächer, Immunreaktion immer stärker.

Offene Frage: Übertragbarkeit der Tierversuchsergebnisse auf Menschen; anderes Mikrobiom, andere Immunreaktionen …

Mikrobiom und Autoimmunerkrankungen, V

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Lora V. Hooper et al.: Interactions Between the Microbiota and the Immune System. Science 336(6086), 1268-1273, DOI: 10.1126/science.1223490

(Notizen nur zu den Teilen, in denen es um AIE geht)

In Tiermodellen, in denen Tregs fehlen, fördern Th1- und Th17-Zellen sowie IL-23-abhängige lymphoide Zellen der angeborenen Immunabwehr (innate lymphoid cells = ILCs) Colitis. Vermutlich werden auch beim Menschen CEDs durch ein Ungleichgewicht zwischen den verschiedenen Immunzelltypen ausgelöst, das wiederum von den Kommensalen beeinflusst wird. Dafür sprechen z. B. die starke Kopplung von Morbus Crohn an IL23R-Polymorphismen und von schwerer Enterocolitis an IL10– und IL10R-Mutationen.

Bei keimfrei aufgezogenen Mäusen ist der Verlauf von Arthritis, EAE (MS-Modell) oder Colitis i. A. schwerer als bei Mäusen mit normalem Mikrobiom. Bei Tiermodellen für Th17-abhängige Arthritis und EAE reicht eine Assoziation mit segmentierten filamentösen Bakterien (SFB) aus, um die Krankheit auszulösen. In all diesen Modellen hat die Vermehrung der Th17-Zellen im Darmschleimhaut-Immunsystem systemische Auswirkungen. Die Antigenspezifität dieser Zellen muss noch geklärt werden.   Weiterlesen →