Pathophysiologie des ENS: Schleimhaut-Nerve-Interaktion bei verschiedenen Erkrankungen der Darms.

Ein Forschungsschwerpunkt des Lehrstuhls ist das humane enterische Nervensystem (ENS) wobei ein funktioneller, ein immunhistochemischer und ein neurophysiologischer Ansatz verfolgt wird. Die neurophysiologischen Untersuchungen werden mit einer schnellen Neuroimaging Technik durchgeführt; sie erlaubt die Messung der neuronalen Aktivität auf Einzelzellniveau. Wir verwenden diesen Ansatz zur Studie von Schleimhaut-Nerv-Interaktionen bei bestimmten Erkrankungen.
Eine dieser Erkrankungen das Reizdarmsyndrom (RDS). RDS ist eine funktionelle Darmerkrankung mit Leitsymptomen wie viszerale Hypersensitivität, abdominale Schmerzen und veränderte Stuhlgewohnheiten (Verstopfung, Durchfall). Die Pathophysiologie der Erkrankung ist unklar. Wie unsere AG im vergangenen Jahr erstmalig belegen konnte, gibt die Darmschleimhaut von RDS Patienten Substanzen (Mediatoren) ab, die Neurone des ENS aktivieren. In Zusammenarbeit mit verschiedenen klinischen Arbeitsgruppen wurden hierzu Inkubationsüberstände von Kolonschleimhautbiopsien von Patienten mit RDS gewonnen. Diese Überstände wurden auf Häutchenpräparaten des humanen ENS (gewonnen aus chirurgischen Resektaten) appliziert und die neuronale Aktivität gemessen. Im Gegensatz zu Überständen von gesunden Kontrollpersonen erhöhten RDS Überstände die neuronale Aktivität ausgesprochen stark (Abbildung). Wir konnten als aktive Komponenten bislang Histamin, Proteasen und Serotonin identifizieren. Wir gehen davon aus, dass auch bei anderen Erkrankungen des Intestinaltrakts wie chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) ähnliche Faktoren und Mechanismen eine Rolle spielen. Die Identifizierung der aktiven Schleimhautkomponenten könnte neue Therapieoptionen aufzeigen.

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG Sche 267/7-2 , Graduiertenkolleg GRK 1373/2

Inkubationsüberstände von Dickdarmscheimhautbiopsien von RDS Patienten aber nicht von gesunden Kontrollpersonen (HC) führen zu einer starken Entladung von Aktionspotentialen an Neuronen des humanen submukösen Plexus. A: Abbildung eines, mit einem spannungssensitiven Farbstoff beladenen Ganglions. Die Signale einer einzelnen Nervenzelle (Pfeil) sind in B dargestellt. Der Balken unter den Kurven zeigt die Dauer der Überstandsapplikation (200 ms) an. Neurone reagieren auf die Kontrollüberstände nicht, zeigen aber nach Applikation ei-nes RDS Überstands (D-IBS23) eine signifikante Erhöhung der Aktivität (C). (Buhner et al. Gastroenterology, 2009).