Bakterien im Darm, Hilfreiche Bewohner oder Feinde von innen, Darmbakterien.

Bakterien im Darm, Hilfreiche Bewohner oder Feinde von innen, Darmbakterien.

Bakterien im Darm, Hilfreiche Bewohner oder Feinde von innen, Darmbakterien.

  1. Geraldine O. Canny 1 und
  2. Beth A. McCormick 2. 3. *
  1. 1 Mucosal Immunity Labor, Klinik für Gynäkologie, Geburtshilfe und medizinische Genetik, Zentraluniversitätsklinikum Waadt (CHUV), Lausanne 1011, Schweiz
  2. 2 Mukosaimmunologie Laboratories, Abteilung für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung, Massachusetts General Hospital
  3. 3 Institut für Mikrobiologie und Molekulare Genetik, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 02129

ROLLE DER kolonisieren Bakterien in GASTROINTESTINALTRAKT

Vielleicht der wichtigste metabolische Funktion der Darmflora ist die Fermentation von unverdaulichen Kohlenhydraten, die Schlüsselenergiequellen im Kolon sind. Diese unverdauliche Kohlenhydrate umfassen große Polysaccharide (d.h. resistente Stärken, Pektine und Cellulose) und einige Oligosaccharide, die Verdauung zu entziehen, sowie nicht absorbierten Zuckern und Alkoholen. Der primäre metabolische Endpunkt der Fermentation ist die Erzeugung von kurzkettigen Fettsäuren. Eine grundlegende Rolle von kurzkettigen Fettsäuren in colonic Physiologie ihrer trophischen Wirkung auf das Darmepithel. Alle drei Haupt kurzkettigen Fettsäuren (Acetat, Propionat, Butyrat und) stimulieren epithelialen Zellproliferation und Differenzierung in den Dickdarm in vivo, wohingegen Butyrat Zellproliferation hemmt und stimuliert die Zelldifferenzierung in vitro (35). Daher erscheinen kurzkettiger Fettsäuren eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Proliferation und Differenzierung in den Dickdarm zu spielen. Darüber hinaus haben neuere Studien zeigten weitere Effekte von Butyrat auf die Darmbarrierefunktion (112).

Epithelzelle INTERAKTIONEN mit Krankheitserregern

EPITHELIUM-LPS INTERAKTIONEN: Ein komplexes Szenario

Mechanismen verwendet durch intestinale Pathogene zu initiieren und KRANKHEIT INDUZIEREN

Bakterien in IBD

SUBVERSION von Immunreaktionen durch Pathogene

HOMÖOSTASE im Darm: Pathogene VERSUS PROBIOTICS

ENDOGENEN DARM ANTI-inflammatorischen Mediatoren und Mechanismen (i) lipoxins

(Ii) Antimikrobielle Peptide und Proteine

Mehrere β-Defensine Aktivität gegen bestimmte Bakterien. Im Vergleich zu anderen HBDS, hBD-1 zeigte schwächere antibakterielle Aktivität. hBD-2 ist jedoch mikrobizide gegen Pseudomonas aeruginosa. E coli. und Candida albicans (A Hefe) und ist auch mit bakteriostatischen S. aureus. hBD-3 hat Aktivität gegen S. aureus und ist weniger empfindlich auf die Ionenzusammensetzung des Mediums, während hBD-4 bakterizid gegen Staphylokokken ist, P. aeruginosa. und einige Hefen (111).

Der Nachweis einer kritischen Rolle für cathelicidin LL-37 in antimikrobiellen Abwehr an der Magen-Darm-Schleimhaut kommt sowohl aus klinischen Beobachtungen und experimentellen Modellen. Zentral für die Demonstration, dass die Expression waren gastrointestinale Schleimhaut Verteidigung ist relevant für Cathelicidin Experimente, die zeigten, dass Mäuse Cathelicidine waren anfällig für bakterielle Bindung an die Darmwand (55) fehlt. Außerdem waren Makrophagen isoliert von cathelicidin-defizienten Tieren signifikant weniger in der Lage intrazellulär zu kämpfen Salmonellen Bakterien (124).

Die bakterizide Aktivität von BPI variiert in Abhängigkeit von der Struktur der LPS; glatte Stämme von Bakterien, mehr O-verknüpften Seitenketten besitzen, zeigen größere Beständigkeit gegenüber BPI (14), und wie zuvor erwähnt, solche Stämme weisen größere Virulenz in vivo (82). Im Gegensatz dazu sind die antiendotoxic Aktivitäten von BPI gegen die LPS aus einem breiten Spektrum von gramnegativen Bakterien isoliert sehr ähnlich, unabhängig von der LPS-Struktur. In der Regel wird die cytotoxische Aktivität von BPI beschränkt auf ein breites Spektrum von gram-negativen Bakterienarten, einschließlich eingekapselt, serumbeständig E coli K1-R, Salmonellen Arten und Shigella Spezies. BPI zeigt weniger Wirkung gegen Klebsiella pneumoniae (153) und wenig in-vitro-Aktivität gegen Serratia marcescens und Burkholderia cepacia (28). Außerdem und vor allem ist BPI nicht toxisch auf die eukaryotischen Zellen, die getestet wurden (28) und wurde in den Studien am Menschen durchgeführt bisher (76) sicher und wirksam ist. Daher stellen antimikrobielle Peptide und Proteine, die eine zukünftige therapeutische Modalität bei der Behandlung von intestinalen entzündlichen Erkrankungen.

Autophagie

Pathogene VERTEIDIGUNG

Gleichfalls, S. flexneri Infektion wurde gefunden, um die Expression von α-Defensin 1 und LL-37 in colonic epithelial Zelllinien zu verringern, sowie in menschlichen Kolon-Biopsien. Eine solche Regelung erfordert nur die Shigella Virulenz-Plasmid-DNA (auch in Abwesenheit von lebenden Bakterien) (57). Die Tatsache, dass S. enterica Serovar Typhi und L. monocytogenes nicht Paneth Zelle antimikrobielle Expression modulieren zeigt an, dass solche Effekte sind artspezifisch. Diese Beobachtungen legen nahe, dass weitere deutliche antimikrobielle Effektormoleküle der Darmschleimhaut in der Lage sind zu reagieren unterschiedlich, je nach Bakterien Stimulus.

SCHLUSSFOLGERUNG

ACKNOWLEDGMENTS

Wir danken C. V. Srikanth für seine kritische Lektüre des Manuskripts und für seinen wertvollen Unterstützung bei der Abbildung zu komponieren.

FUßNOTEN

  • ↵ * Korrespondenzautor. Postanschrift: Abteilung für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung, Massachusetts General Hospital, 114 16th Street (114-3503), Charlestown, MA 02129. Telefon: (617) 726-4168. Fax: (617) 726-4172. E-mail: McCormichelix.mgh.harvard.edu

Herausgeber: J. B. Kaper

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