Die zwei Gesichter der intestinalen Epithelzellenfunktion
IECs stellen die Hauptbarriere gegenüber Darmpathogenen dar, aber über die Mechanismen zur Regulierung der angeborenen Immunität weiß man nicht umfassend Bescheid. Das EU-finanzierte IIIECS-Projekt hat nun jenes Gleichgewicht untersucht, das die Duldung der kommensalen Mikrobiota im Darm ermöglicht, während es auf wirkungsvolle Weise vor Infektionen schützt. In den bisherigen Untersuchungen des Projekts stellte man fest, dass die IECs bei einer Virusinfektion in Abhängigkeit davon, woher die Infektion stammt (apikal oder basolateral), verschiedene angeborene Immunantworten erzeugen können. Überdies bringt die Infektion der Zellen aus der apikalen Plasmamembran (Darmlumen) die intestinalen Epithelzellen dazu, weniger auf eine nachfolgende Virusinfektion anzusprechen. Die Forscher fanden nun heraus, dass die polarisierte Art der IECs der Schlüssel zur Vermittlung der Darmhomöostase ist. Ihre apikalen Seiten stehen in ständiger Berührung mit der kommensalen Flora im Lumen, wohingegen ihre basolaterale Seite der dünnen, sterilen Lamina propria gegenüberliegt, die sich unter dem Epithel befindet. Die IIIECS-Wissenschaftler verwendeten humane primäre nicht-transformierte IECs in Mini-Darmorganoiden, um Immunreaktionen zu untersuchen. Sie stellten fest, dass IECs eine deutliche Immunantwort als eine Funktion der Infektionsseite (apikal vs. basolateral) initiieren. Überdies ermittelte man im Rahmen des Projekts die Mechanismen, die zu dieser asymmetrischen Reaktion führen, sowie neuartige Funktionen von Zytokinen, welche die Immunantwort im menschlichen Darm regulieren. Die in Frontiers in Immunology vorgestellten Forschungsresultate beschreiben, auf welche Weise humane intestinale Epithelzellen ihre angeborene Immunantwort im Einzelnen regulieren, wobei die Typ III-Interferon-vermittelte Signalisierung begünstigt wird. Auf diese Weise wird ein wirkungsvoller Schutz vor Krankheitserregern, ohne dass überschießende Entzündungen hervorgerufen werden, und die erforderliche räumliche Abgrenzung der Signalisierung möglich, die der Schlüssel zur Erhaltung der Darmhomöostase ist. Parallel zu diesen Erkenntnissen nutzte das Team das Säugetier-Reovirus, das für Durchfall beim Menschen verantwortlich ist, als Modell-Darmvirus. Von diesem Virus aus entwickelte neuartige Strategien, die eine effiziente Infektion des Magen-Darm-Traktes ermöglichten, wurden beobachtet. Das Reizdarmsyndrom (IBS) ist eine der häufigsten Darmerkrankungen und betrifft weltweit etwa 10 % der Menschen. So könnten die IIIECS-Forschungsergebnisse dazu beitragen, jene molekularen Veränderungen präzise zu beschreiben, die diese oft beeinträchtigende und schwächende Erkrankung verursachen, sowie die Suche nach Therapien unterstützen.
Schlüsselbegriffe
Infektion, IEC, angeborene Immunität, IIIECS, Virusinfektion
