![]() Institut für Klinische Physiologie |
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> Chronisch entzündliche Darmerkrankungen > Colitis ulcerosa > Morbus Crohn > Zöliakie (=einheimische Sprue) > Leckflux-Diarrhoe, eine "neue" Form von Durchfall > Familiäre Hypomagnesiämie, eine Erkrankung der Tight junctions der Nieren > Gesamtdarstellung unserer Forschungsthemen |
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| Vorbemerkung:
Unser Institut arbeitet eng mit den Kliniken der Charité zusammen, ist aber ein reines
Forschungsinstitut. Patienten werden daher bei uns nicht behandelt. Wenn Sie beraten oder behandelt werden möchten, wenden Sie sich bitte an unsere klinischen Kooperationspartner:
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Die beiden wichtigsten sind Colitis ulcerosa und Morbus Crohn.
Sie haben vieles gemeinsam: Es handelt sich bei beiden Erkrankungen um in Schüben verlaufende chronische Entzündungen des Darmes mit bisher nicht genau bekannter Ursache. Ein Ungleichgewicht zwischen den sogenannten pro-entzündlichen Zytokinen (z.B. Tumor-Nekrosefaktor a (TNFa), Interleukine (IL) wie IL-1b und IL-8) mit contra-entzündlichen Zytokinen (z.B. IL-4 und IL-10) verursacht offenbar einen wesentlichen Teil der Krankheitszeichen. Es besteht eine Verwandschaft zu rheumatischen Erkrankungen. Die Therapie bei beiden Erkrankungen erfolgt konservativ (Glukokortikoide, Aminosalizylate, Immunsuppressiva und Immunmodulatoren) oder operativ (chirurgische Entfernung von stark befallenen Abschnitten; siehe Patienteninfo der Chirurg. Klinik).
Es gibt aber auch Unterschiede:
- Colitis ulcerosa = ulcerative
colitis
Die Colitis ulcerosa befällt vor allem den Dickdarm. Sie beginnt im Rektum und breitet sich ohne
Unterbrechung nach oben aus (kontinuierlicher Befall nach proximal). Die Schädigung ist auf die
Epithelschicht (Mukosa) beschränkt, durchdringt also im Gegensatz zu M. Crohn nicht die
gesamte Darmwand. Das typische Symptom ist die blutige Diarrhoe, oft zusammen mit schleimigen oder
sogar eitrigen Stuhlbeimengungen sowie Bauchschmerzen.
- Morbus Crohn =
Crohn-Erkrankung = Ileitis terminalis = Ileitis regionalis
M. Crohn kann alle Abschnitte des Magen-Darmtraktes befallen. Neben dem fast immer befallenen
Dünndarm existieren oft weitere entzündete Abschnitte (dazwischen unbefallene Abschnitte =
diskontinuierlicher Befall). Die Schädigung durchdringt die gesamte Darmwand (transmuraler Befall),
so daß sich Fisteln und Stenosen ausbilden können. Es treten schubweise Diarrhoen und Schmerzen
nach dem Essen auf. Nicht selten kommt es schon vor Beginn der Darmbeschwerden zu Symptomen
außerhalb des Darmes, z.B. Gelenkbeschwerden. Wenn alle oben genannten Therapieformen ohne Erfolg
bleiben, können u.U. TNFa-Antikörper
eingesetzt werden.
Web-Seiten:
Eigene Publikationen:
Hering NA, Fromm M, Schulzke JD (2012) Determinants of colonic barrier function in inflammatory bowel disease and potential therapeutics. J. Physiol. ###: ###-### (IF 5.1) (Review) [PubMed Abstract] [Manuscript online PDF]
John LJ, Fromm M, Schulzke JD (2011) Epithelial barriers in intestinal inflammation. Antioxid. Redox Signal. 15(5): 1255-1270 (IF 8.2) [PubMed Abstract] [Full text HTML] [Full text PDF for printing] [Full text PDF with links] (Review)
Amasheh M, Grotjohann I, Amasheh S, Fromm A, Söderholm JD, Zeitz M, Fromm M, Schulzke JD (2009) Regulation of mucosal structure and barrier function in rat colon exposed to tumor necrosis factor alpha and interferon gamma in vitro: A novel model for studying the pathomechanisms of inflammatory bowel disease cytokines. Scand. J. Gastroent. 44(10): 1226-1235 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Amasheh S, Dullat S, Fromm M, Schulzke JD, Buhr HJ, Kroesen AJ (2009) Inflamed pouch mucosa possesses altered tight junctions indicating recurrence of inflammatory bowel disease. Int. J. Colorectal Dis. 24(10): 1149-1156 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Kroesen AJ, Dullat S, Schulzke JD, Fromm M, Buhr HJ (2008) Permanently increased mucosal permeability in patients with backwashileitis after ileoanal pouch for ulcerative colitis. Scand. J. Gastroent. 43(6): 704-711 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Zeissig S, Bergann T, Fromm A, Bojarski C, Heller F, Guenther U, Zeitz M, Fromm M, Schulzke JD (2008) Altered ENaC expression leads to impaired sodium absorption in the non-inflamed intestine in Crohn's disease. Gastroenterology 134(5): 1436-1447 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Zeissig S, Bürgel N, Günzel D, Richter JF, Mankertz J, Wahnschaffe U, Kroesen AJ, Zeitz M, Fromm M, Schulzke JD (2007) Changes in expression and distribution of claudin-2, -5 and -8 lead to discontinuous tight junctions and barrier dysfunction in active Crohn's disease. Gut 56(1): 61-72 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Kroesen et al. (2006) Increased bacterial permeation in long-lasting ileoanal pouches. Inflamm. Bowel Dis. 12(8): 736-744 [PubMed abstract] [Full text HTML and PDF]
Heller et al. (2005) Interleukin-13 is the key effector Th2 cytokine in ulcerative colitis that affects epithelial tight junctions, apoptosis and cell restitution. Gastroenterology 129(2): 550-564 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
Zeissig et al. (2004) "Downregulation of epithelial apoptosis and barrier repair in active Crohn's disease by TNFalpha antibody treatment." Gut 53: 1295-1302 [Zusammenfassung] [Ganzer Artikel in HTML] [Ganzer Artikel als PDF]
Amasheh et al. (2004) "Cytokine-dependent transcriptional down-regulation of epithelial sodium channel (ENaC) in ulcerative colitis." Gastroenterology 126: 1711-1720 [Zusammenfassung] [Ganzer Artikel in HTML] [Ganzer Artikel als PDF]
Bürgel et al. (2002) "Mechanisms of diarrhea in collagenous colitis." Gastroenterology 123(2): 433-443 [Zusammenfassung] [Ganzer Artikel in HTML] [Ganzer Artikel als PDF]
Gitter et al. (2001) "Epithelial barrier defects in ulcerative colitis: characterization and quantification by electrophysiological imaging." Gastroenterology [Zusammenfassung] [Ganzer Artikel als PDF]
Schmitz et al. (1999) "Altered
tight junction structure contributes to the impaired epithelial barrier function in ulcerative
colitis." Gastroenterology [Zusammenfassung]
[Ganzer Artikel
als PDF] [DCCV-Preis 1999]:
>>> Hier wurde untersucht, wie es bei der Colitis ulcerosa zur Diarrhoe kommt.
Ergebnis: Die Abdichtungen zwischen den Epithelzellen (Tight
junctions) werden sehr durchlässig (=leck). Dadurch kommt es zur verstärkten passiven
Abgabe von Flüssigkeit ins Lumen, die nicht wieder vollständig resorbiert werden kann und
ausgeschieden wird. Die dabei auftretende Diarrhoe ist eine Leckflux-Diarrhoe.
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Zöliakie = einheimische Sprue = gluteninduzierte Enteropathie = celiac disease
In den Getreidesorten Weizen, Roggen, Gerste, Hafer und Dinkel (nicht jedoch in Mais, Reis, Hirse, Buchweizen, Kastanienmehl) ist das Protein Gluten mit seinem Bestandteil Gliadin enthalten. Bei der Zöliakie besteht eine Unverträglichkeit des Dünndarmepithels gegen Gluten. Bei Gluten-Zufuhr kommt es zum Abbau der Darmzotten und zur Abflachung der Dünndarmschleimhaut. Da fast alle Nahrungsbestandteile in den Dünndarmzotten aufgenommen werden, kommt zu Durchfall, Vitaminmangel und Unterernährung. Therapie: Lebenslange Vermeidung der glutenhaltigen Getreidesorten.
Web-Seite:
- Deutsche Zöliakie-Gesellschaft e.V.
Eigene Publikationen:
Schulzke JD, Bentzel CJ, Schulzke I, Riecken EO, Fromm M (1998) Epithelial tight junction structure in the jejunum of children with acute and treated celiac sprue. Pediatric Res. 43: 435-441 [PubMed abstract]
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Diarrhoe kann sehr unterschiedliche Ursachen haben. Folgende Mechanismen kommen in Frage [Fromm, 1994]:
Die Leckflux-Diarrhoe ist erst seit kürzerer Zeit bekannt; daher wird sie hier ausführlicher vorgestellt. Sie wird durch eine epitheliale Barrierestörung verursacht. Ursache ist fast immer eine ungenügende Abdichtung der Tight junctions; dadurch können gelöste Stoffe und Wasser ins Lumen zurückströmen (Leckflux) und werden in der weiteren Passage nicht mehr resorbiert.
Beispiel: Cholera-Toxin verursacht eine schwere sekretorische Diarrhoe (über 5 Liter pro Tag). Bei dem Versuch, einen gegen Cholera wirksamen Impfstoff herzustellen, wurde ein Stamm, CVD101, geschaffen, der keine sekretorische Diarrhoe verursacht. Erstaunlicherweise verursachte dieser Stamm ebenfalls eine Diarrhoe mit einem Stuhlvolumen von immerhin 1 Liter pro Tag [Levine et al., 1988]. Es zeigte sich, daß CVD101 die Epithelleitfähigkeit stark erhöht. Zugleich waren die tight junctions in ihrer Struktur beeinträchtigt [Fasano et al., 1991]. Dies bedeutet, daß eine Diarrhoe allein durch einen Barrieredefekt der tight junctions ausgelöst werden kann.
Eigene Publikationen:
Bode H, Schmidt W, Schulzke JD, Fromm M, Zippel T, Wahnschaffe U, Bendfeldt K, Riecken EO, Ullrich R (1999) The HIV protease inhibitors saquinavir, ritonavir, and nelfinavir, but not indinavir, impair the epithelial barrier in the human intestinal cell line HT-29/B6. AIDS 13(18): 2595-2597 [PubMed reference] [Full text PDF] [Related articles]
Schmitz H, Barmeyer C, Fromm M, Runkel N, Foss HD, Bentzel CJ, Riecken EO, Schulzke JD (1999) Altered tight junction structure contributes to the impaired epithelial barrier function in ulcerative colitis. Gastroenterology 116: 301-309. [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF] [DCCV-Preis 1999 / award of the DCCV]
Schmitz H, Fromm M, Bentzel CJ, Scholz P, Detjen K, Mankertz J, Bode H, Epple HJ, Riecken EO, Schulzke JD (1999) Tumor necrosis factor-alpha (TNFa) regulates the epithelial barrier in the human intestinal cell line HT-29/B6. J. Cell Sci. 112: 137-146 [PubMed abstract] [Full text PDF]
Stockmann M, Fromm M, Riecken EO, Schulzke JD (1998) Non-malabsorptive mechanisms of diarrhea in HIV infection. Pathobiology 66: 165-169 [PubMed abstract] [Full text PDF]
Stockmann M, Fromm M, Schmitz H, Schmidt W, Riecken EO, Schulzke JD (1998) Duodenal biopsies of HIV infected patients with diarrhea show epithelial barrier defects but no secretion. AIDS 12: 43-51 [PubMed abstract]
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Allgemeines zu Darmerkrankungen
Artikel "Kranker Darm: Hilfe und richtige Vorsorge" aus der Berliner Morgenpost, 23. 3. 2000, Beiträge von Prof. Riecken, Prof. Buhr, Privatdozent Dr. Kroesen, Prof. Deter u.a.
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Das familiäre Hypomagnesiämie-Hypercalciurie-Nephrocalcinose-Syndrom (FHHNC, MIM 248250) ist eine autosomal rezessiv vererbte Erkankung, bei der die Nieren nicht in der Lage sind, Magnesium (und Calcium) im Körper zu behalten, so dass trotz normaler Zufuhr ein Magnesiummangel auftritt. Magnesium wird normalerweise, nachdem es in die Nierentubuli filtriert wurde, aus diesen wieder ins Blut aufgenommen und so dem Körper erhalten. Diese Aufnahme (=Resorption) findet fast ausschließlich in einem einzigen Abschnitt der Nierentubuli statt, im dicken aufsteigenden Teil der Henle-Schleife.
Ungewöhnlicherweise sind es nicht wie üblich Kanäle oder Carrier in den Zellmembranen der Nierentubuli, die das Magnesium resorbieren, sondern Kanäle in den Zellverbindungen zwischen den Tubulusepithelzellen! Der name dieser Kanäle ist Claudin-16 (früherer Name: Paracellin-1).
Claudin-16 ist einer von mehreren Bestandteilen der ansonsten die Tubulusepithelzellen abdichtenden Zellverbindungen (=Tight Junction). Intaktes Claudin-16 bildet parazelluläre Kanäle für Magnesium und – vermutlich – für Calcium; das mutierte Claudin-16 erkrankter Patienten ist jedoch hinsichtlich einiger Aminosäuren verändert und kann kein Magnesium resorbieren.
Die unzureichende Resorption von Magnesium führt zu einer vermehrten Ausscheidung von Magnesium (=Hypermagnesiurie) und Magnesiummangel im Blut (=Hypomagnesiämie). Ähnliches gilt für Calcium: Eine erhöhte Calciumausscheidung (=Hypercalciurie). Als Folge können Steinleiden der Harnwege (=Urolithiasis) und Verkalkungen der Nieren (=Nephrocalcinose) auftreten.
Wir erforschen
die normale Funktion von Claudin-16
die Funktion von Claudin-16 bei verschiedenen Defektmutationen
Eigene Publikationen:
Kausalya PJ*, Amasheh S* (*shared first authorship, p 890), Günzel D, Wurps H, Müller D, Fromm M, Hunziker W (2006) Disease-associated mutations affect intracellular traffic and paracellular Mg2+ transport function of claudin-16. J. Clin. Invest. 116(4): 878-891 [PubMed abstract] [Full text HTML] [Full text PDF]
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