Humanes beta Defensin-2 führt zur reversiblen Zunahme der mikrobiellen Diversität und verbessert die Symptomatik bei experimentell induzierter Colitis

Einleitung:

Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) werden heute über verschiedene Schwachstellen der mukosalen Barriere charakterisiert. Ein wichtiger Bestandteil dieser Barriere sind antimikrobielle Peptide. Diese Peptidantibiotika schützen die Darmoberfläche und regulieren die intestinalen Mikroorganismen hin zur Homöostase. Kommt es zur Störung dieses Gleichgewichts wird von einer „Dysibiose“ gesprochen, die Ursachen und daraus resultierende Konsequenzen sind unklar. Unabhängig von dieser Debatte ist die Abnahme der Komplexität und der Diversität ein charakteristisches Merkmal bei CED.

Ziele:

Ziel dieser Studie war es, einen therapeutischen Ansatz für diese Veränderungen zu entwickeln. Hierfür wurde das humane beta Defensin-2 (hBD-2) hinsichtlich seiner mikrobiom-modulatorischen Eigenschaften und therapeutischer Wirkung im murinen DSS-Colitis-Modell untersucht.

Methoden:

Es wurden Mäuse oral mit einer Dosis von 1,2 mg/kg hBD-2 pro Tag für eine Woche behandelt. Anschließend wurden Veränderungen des Mikrobioms an Tag 0, Tag 7 und Tag 14 mittels Next-Generation Sequencing (NGS) analysiert. In einem zweiten Experiment wurde der therapeutische Effekt von hBD-2, mit der oben genannten Dosis, im murinen DSS-Colitis-Modell im direkten Vergleich zu Prednisolon getestet.

Ergebnisse:

Durch die Analyse des Mikrobioms konnte eine Zunahme der Diversität während der Gabe von hBD-2 beobachtet werden. Mit Behandlungsstopp endet dieser Effekt und die bakterielle Zusammensetzung nimmt ihre Ausgangsform an. Im DSS-Colitis-Modell führte die orale Applikation zu einer signifikanten Verbesserung der Symptome. Neben einem geringeren Gewichtsverlust (p < 0,05) und einer geringeren Schädigung der Mukosa (p < 0,001), führte die orale Gabe zu einem deutlich verbesserten Disease Activity Index (p < 0,001).

Schlussfolgerung:

Diese Ergebnisse zeigen den möglichen Einfluss von hBD-2 auf die intestinale Mikrobiota und dessen Beitrag zur Homöostase. Zusätzlich zeigt hBD-2 eine vielversprechende Wirkung im DSS-Colitis-Modell. Der gute therapeutische Effekt unterstützt den Einsatz als zukünftiges Medikament bei CED. Des Weiteren besteht die Möglichkeit hBD-2 alleine oder in Kombination mit anti-inflammatorischen Substanzen bei mikrobiom-assoziierten Erkrankungen einzusetzen.