Projekt: Aktivierung des intestinalen Immunsystems durch metabolischen Stress – neuer Risikofaktor für chronisch entzündliche Darmerkrankungen?

Betreuer/in:
PD Dr. Britta Siegmund / Donata Lissner (Teilprojekt A12)
Medizinische Klinik I
Gastroenterologie/Infektiologie/Rheumatologie

Ansprechpartner/in: Donata Lissner (t.: +49 30 8445 4036), Britta Siegmund

Die Inzidenz chronisch entzündlicher Darmerkrankungen nimmt in den industrialisierten Ländern stetig zu, sodass anzunehmen ist, dass neben den genetischen Faktoren auch Umweltfaktoren eine kritische Funktion einnehmen. Der „westliche“ Lebensstil ist meist assoziiert mit Übergewicht, weshalb man postulieren kann, dass metabolischer Stress einen Risikofaktor für die Entwicklung einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung darstellen könnte.

Metabolischer Stress (z.B. Hyperglykämie oder Hyperlipidämie) induziert eine Aktivierung des Inflammasoms, wodurch pro-inflammatorische Zytokine, wie Interleukin-1ß (IL-1ß), sezerniert werden. Für den Diabetes mellitus Typ 2 konnte gezeigt werden, dass dies einen essentiellen Mechanismus für den Status der chronischen Entzündung und für den Untergang der Inselzellen darstellt. Auch für die intestinale Entzündung ist eine regulatorische Funktion des Inflammasoms bekannt; metabolische Faktoren als Auslöser wurden jedoch bislang nicht untersucht.

In unseren bisherigen Arbeiten konnten wir zeigen, dass das mesenteriale Fettgewebe durch infiltrierende Immunzellen, aber auch durch eine Aktivierung der Präadipozyten und Adipozyten selber regulierend auf die intestinale Entzündung einwirkt. In dieser Arbeit soll untersucht werden, inwieweit metabolischer Stress (z.B. zirkulierende freie Fettsäuren, hohe Glukosekonzentrationen, extrazelluläres ATP) in humanen Präadipozyten und Adipozyten zu einer Inflammasomaktivierung führen kann, und welchen Einfluss dies auf die intestinale Entzündung darstellt.

Die Untersuchungen werden durchgehend im humanen System durchgeführt. Die Präadipozyten / Adipozyten werden aus dem mesenterialen Fettgewebe von Patienten (Darmresektate) isoliert. Folgende Techniken sind Teil der Arbeit: Sterile Zellkultur, Stimulationsversuche, Real-time PCR, Western Blot, ELISA, Durchflusszytometrie, Transmigrationsassays. Alle Techniken sind im Labor etabliert und werden routinemäßig angewendet. Die direkte Betreuung erfolgt durch Donata Lissner (Assistenzärztin Medizinische Klinik I) und Britta Siegmund (Arbeitsgruppenleiterin, Oberärztin Medizinische Klinik I). In unserer Arbeitsgruppe sind drei Biologen sowie eine MTA beschäftigt, so dass eine durchgehende Betreuung zu jeder Zeit gewährleistet ist. Die Doktoranden nehmen regelmäßig an Seminaren und Fortbildungen unserer Klinik teil.