Hypoxie- und Reoxygenierungseffekte auf den Ionentransport am Kolonepithel der Ratte

Eine Ischämie des Gastrointestinaltraktes führt zu schwerwiegenden Schäden. Daher war es Ziel dieser Arbeit, herauszufinden wie sich die Barriere- und Transportfunktionen des intestinalen Epithels bei einer Hypoxie mit anschließender Reoxygenierung verändern. Die Hypoxie induzierte eine triphasische Veränderung im Kurzschlussstrom (Isc): einen initialen Abfall (Dec1), einen deutlichen Anstieg (Peak) und schließlich einen lang-anhaltenden Abfall (Dec2) bis weit unter die initiale Basallinie. Während der Reoxygenierungsphase stieg der Isc wieder langsam an und erreichte nahezu den Ausgangswert vor der hypoxischen Phase. In der Gewebeleitfähigkeit (Gt) war ein biphasischer Anstieg zu beobachten, sowohl während der Hypoxie- als auch der Reoxygenierungsphase. Unter chloridfreien Bedingungen oder einer Vorbehandlung der Gewebe mit Inhibitoren von Cl--Transportern, offenbarte sich eine Cl--Abhängigkeit dieser Veränderungen im Isc. Eine Inkubation des Gewebes mit dem Radikalfänger Trolox C reduzierte deutlich die Hypoxie-Antwort, konnte aber nicht den Anstieg während der Reoxygenierungsphase unterdrücken. Darüber hinaus waren alle Änderungen des Isc Ca2+-abhängig. Fura-2 Experimente an isolierten Krypten zeigten einen leichten Anstieg der zytosolischen Ca2+-Konzentration während der Hypoxie/Reoxygenierung, welche v. a. durch einen extrazellulären Ca2+-Einstrom verursacht wurde. Überraschenderweise konnten keine sichtbaren Veränderungen im Fluoreszenzsignal mit dem Superoxid-Anion-sensitiven Farbstoff MitoSOX™, bzw. dem Thiol-sensitiven Farbstoff ThiolTracker™ festgestellt werden, was vermuten lässt, dass im Kolonepithel nur eine moderate Radikalbildung während einer Hypoxie/Reoxygenierung stattfindet (bereits unter physiologischen Bedingungen hat das Gewebe nur einen geringen pO2). So könnte die Cl--Sekretion einen Schutzmechanismus der Epithelzellen darstellen, da sie regelmäßig schädigenden Stimuli ausgesetzt sind − z. B. eine Entzündung infolge einer Hypoxie − welche oftmals assoziiert ist mit einer klinischen Diarrhoe. Das Ziel dieser Sekretion könnte also sein, Pathogene vom Epithel abzuschwemmen, um eine mikrobielle Invasion zu vermeiden.