sowie den Inflammatory Bowel Disease Formen lymphoplasmazelluläre Enteritis/Enterokolitis und eosinophile Gastroenterokolitis/Enterokolitis
Im Rahmen dieser Arbeit konnten deutliche quantitative und qualitative Unterschiede im Verteilungsmuster der einzelnen Mastzelltypen zwischen darmgesunden und an IBD erkrankten Katzen nachgewiesen werden. Weiterhin konnten auch zwischen den verschiedenen IBD Formen essenzielle Unterschiede in der Mastzellverteilung festgestellt werden. Auch für den chronisch entzündeten Hundedarm wurden derartige Veränderungen innerhalb der Mastzellpopulation von KLEINSCHMIDT et al. (2007) beschrieben. Somit stehen die Ergebnisse von Katze und Hund im Gegensatz zu den Resultaten von BISCHOFF et al. (1996), die keine Veränderung in der Anzahl Protease tragender Mastzellen in Proben von entzündeten Darmabschnitten humaner IBD Patienten im Vergleich zu unverändertem Kontrollgewebe feststellen konnten. Beim Vergleich der humanen IBD mit der IBD bei Hund und Katze muss allerdings immer berücksichtigt werden, dass nur bestimmte Aspekte der Erkrankung äquivalent sind.
Während sowohl beim Menschen als auch beim Hund MCT der vorherrschende Mastzelltyp in der Mukosa des Gastrointestinaltrakt ist (IRANI et al. 1986; KUBE et al. 1998; LOCHER et al. 2001; KLEINSCHMIDT et al. 2007), dominieren bei der Katze die Mastzellen mit Chymase in den Granula gegenüber jenen mit Tryptase.
Diese Chymasedominanz tritt nicht nur bei den Kontrollkatzen auf, sondern kann auch bei den untersuchten IBD Formen LPE/LPEK, EGEK/EEK, FE und GGEK festgestellt werden. Als mögliche Ursachen für diese differierenden Resultate kommen speziesspezifische Gewebeeigenschaften, das Auftreten von nicht oder nur teilweise darstellbaren Isoenzymen und ein selektiver Proteasenverlust durch Fixationsmedien oder eine eventuell unzureichende Färbung in Frage. Andererseits können methodische Aspekte wie Probengewinnung und –aufbereitung,
Färbetechniken, Spezifität und Sensitivität des eingesetzten Antikörpers und angewandte Zähltechniken zu solchen Abweichungen führen.
Während Chymase hauptsächlich in entzündeten Darmabschnitten festgestellt wird, kommen Tryptase tragende Mastzellen vor allem in den unveränderten Darmabschnitten der an IBD erkrankten Katzen vor. Für die divergierende Expression unterschiedlicher Proteasen und Mediatoren in den Mastzellgranula ist die lokale Mikroumgebung der Mastzellen von entscheidender Bedeutung (HENZ et al. 2001). Das differierende Vorkommen dieser Proteasen in den entzündeten bzw.
unveränderten Darmabschnitten von IBD Katzen deutet zum einen auf Unterschiede des lokalen Zytokinmilieus der einzelnen Darmlokalisationen und -schichten und zum anderen auf die unterschiedlichen Funktionen der Proteasen hin. Chymase findet sich vermutlich deswegen verstärkt in Entzündungsbereichen, weil sie ein höheres destruktives Potential besitzt, da sie die Matrixmetalloproteinasen 2 und MMP-9 sowie Kollagenasen aktivieren kann. Die MMP-MMP-9 degradiert extrazelluläre Matrix am stärksten und vermittelt so eine starke Destruktion bei der Freisetzung von Chymase. Weiterhin kann Chymase Fibronektin und Vitronektin hydrolytisch abbauen und die Integrität der epithelialen tight junctions schwächen (PEJLER et al.
2007). Manche ihrer hydrolytischen Eigenschaften entfaltet sie genauso wie Tryptase nur bei gleichzeitiger Anwesenheit von Heparin (GERVASONI et al. 1986). Neben ihrer destruktiven Wirkung ist Chymase auch an der Modulation von Immunantworten über die Spaltung und Inaktivierung von Zytokinen (IL-5, IL-6, IL-13, TNF-α) beteiligt (PEJLER et al. 2007). Diese Modulation kann entweder eine vorhandene Polarisierung der Immunantwort verstärken oder ihr entgegen wirken. Liegt eine TH 1-dominierte Immunreaktion vor, wird sie durch Spaltung von IL-5 und IL-13 verstärkt, während eine Hydrolyse von TNF-α ihr entgegen wirkt. Hingegen führt die Hydrolyse von TNF-α beim Vorliegen einer TH2-ähnlichen Immunantwort zu einer Verstärkung derselben, während die Inaktivierung von IL-5 und IL-13 sie abschwächt. Somit kann Chymase je nach vorliegendem lokalen Zytokinmilieu sowie in Abhängigkeit der parallel freigesetzten Mediatoren unterschiedliche Wirkungen vermitteln.
Genauso wie Chymase ambivalente Eigenschaften besitzt, kann auch Tryptase zerstörend, regulierend oder reparierend wirken. Ihre destruktiven
Eigenschaften basieren auf der Fähigkeit, einerseits Kollagen IV und Fibronektin direkt zu spalten und andererseits Urokinase und Matrixmetalloproteinase-3 zu aktiveren, die ihrerseits extrazelluläre Matrix abbauen. Über Aktivierung der Komplementkaskade durch Spaltung von Komplementfaktor C3 und über autokrine bzw. parakrine Aktivierung von Mastzellen wirkt Tryptase proinflammatorisch. Ihre reparativen Eigenschaften basieren hingegen auf ihrer mitogenen Wirkung auf Fibroblasten und Endothelzellen.
Über die jeweilige Funktion der beiden Proteasen im Rahmen von IBD, speziell der in dieser Arbeit untersuchten Katzen mit chronischer idiopathischer Enteropathie, kann nur spekuliert werden. Die Zunahme von MCC vor allem in den entzündeten Darmabschnitten könnte einerseits eine verstärkte Gewebszerstörung und eine Erhöhung der intestinalen Permeabilität zur Folge haben, andererseits könnte dieser Mastzellsubtyp aber auch an einer Eindämmung und Abschwächung der Entzündungsreaktion beteiligt sein, indem er Reparaturprozesse einleitet. Die Wirkung der Proteasen ist vermutlich in hohem Maße von der jeweils vorherrschenden Mikroumgebung abhängig. Ebenso kann die vermehrte Zahl von MCT in den unveränderten Darmabschnitten von Katzen mit IBD im Zusammenhang mit einer Ausbreitung der Entzündungsreaktion in die bisher noch unveränderten Darmabschnitte einhergehen oder ein Zeichen dafür sein, dass die Entzündungsreaktion eingedämmt wird, indem von den unveränderten Darmabschnitten ausgehend Angiogenese und fibrotischer Gewebeersatz stattfindet.
Um eine definitive Aussage darüber treffen zu können, müsste das entzündete und unveränderte Gewebe in zukünftigen Untersuchungen vergleichend hinsichtlich des vorherrschenden Zytokinspektrums untersucht werden. Weiterhin sind Studien nötig, die den Einfluss der einzelnen Mediatoren auf die Funktion der Proteasen feststellen.
Bisher kann nur vermutet werden, dass in den unveränderten Darmsegmenten von IBD Katzen eine Veränderung des Zytokinspektrums erfolgt, die zu einer vermehrten Expression Tryptase tragender Mastzellen führt. Bis jetzt ist ebenfalls keine eindeutige Zuordnung der beiden Proteasen zu einem bestimmten T-Helferzell-Spektrum möglich. Jedoch scheinen ihre Funktionen wie bereits erläutert in Abhängigkeit von diesem zu variieren. Von GERVASONI et al. (1986) wurde
gezeigt, dass einige Mediatoren bestimmte Effekte der Proteasen verstärken oder inhibieren können, so dass die Ambivalenz ihrer in vitro ermittelten Funktionen möglicherweise daraus resultiert.
In dieser Arbeit wurde lediglich eine Erhöhung der absoluten Anzahl der Mastzellen mit variierendem Proteasengehalt bei IBD nachgewiesen. Hingegen könnte der relative Anteil der Mastzellen am gesamten Entzündungszellinfiltrat gleich geblieben sein. Unabhängig davon stellen Mastzellen meist nur eine kleine Fraktion des vorhandenen Entzündungszellinfiltrats dar. Daher wird angenommen, dass sie mit ihrem breiten Effektorspektrum eine dirigierende und koordinierende Funktion erfüllen, wie von KINET (2007) postuliert wird. Besonders die Fähigkeit die Polarisierung der Immunreaktion durch gezielte Stimulation bestimmter Zellpopulationen entweder über direkte Interaktion oder über selektive Mediatorliberation in Richtung TH1- oder TH2-Dominanz beeinflussen zu können, lässt eine entscheidende Bedeutung bei der Entstehung der verschiedenen IBD Formen wahrscheinlich werden.
Bei Katzen mit IBD, speziell bei jenen mit der IBD Form LPE/LPEK oder EGEK/EEK, werden im Dünndarm im Gegensatz zu den Kontrolltieren mehr MCC als KEV positive Mastzellen festgestellt, während im Kolon wie bei den Kontrollen mehr metachromatisch gefärbte Mastzellen vorliegen. Dieses Ergebnis unterstreicht die Annahme, dass bei chronischen entzündlichen Enteropathien allgemein und speziell bei der lymphoplasmazellulären und der eosinophilen Entzündungsform vermehrt Chymase tragende Mastzellen eine Rolle spielen. BISCHOFF et al. (1996) erzielten ähnliche Resultate, wobei die Autoren jedoch in allen Lokalisationen mehr Protease tragende Mastzellen als Toluidinblau gefärbte Mastzellen festgestellt haben. Es ist jedoch festzuhalten, dass es sich bei der humanen IBD (Morbus Crohn, Kolitis ulzerosa) um histopathologisch andere Entzündungsformen des Gastrointestinaltrakts handelt, die bei der Katze nur äußerst selten auftreten, so dass die Vergleichbarkeit der Resultate daher eingeschränkt ist. Die abweichenden Ergebnisse basieren auf den in den beiden Untersuchungen eingesetzten, verschiedenen metachromatischen Färbeverfahren, welche jeweils unterschiedliche
Bestandteile der Mastzellgranula darstellen. Andererseits kommen aber auch speziesspezifische Differenzen in Betracht, da Mastzellen hinsichtlich der Art und Menge ihrer Inhaltsstoffe in den Granula und folglich auch ihrer histochemischen Eigenschaften innerhalb verschiedener Spezies divergieren (WELLE 1997; HENZ et al. 2001).
5.6 Vertikales Verteilungsmuster der verschiedenen Mastzelltypen