Darmzellen sind aktiver als bisher gedacht

Nashville (USA) - Die Zellen der Darmzotten bilden lange, haarförmige Fortsätze. Damit vergrößern sie die innere Oberfläche des Darms und verbessern so die Aufnahme von Nährstoffen. Aber dieser so genannte Bürstensaum hat eine zusätzliche, aktive Funktion, berichten amerikanische Forscher. Die Darmzellen setzen über die Fortsätze spaltende Enzyme frei. Diese unterstützen zum einen die Verdauung. Zum anderen könnte eines der Enzyme aber auch der Abwehr von bakteriellen Krankheitserregern dienen, schreiben die Wissenschaftler im "Journal of Cell Biology".

"Die Befunde zeigen eindeutig, dass die Fortsätze des Bürstensaums fähig sind, an ihrer Spitze Vesikel freizusetzen. Diese Vesikel spielen möglicherweise eine wichtige Rolle für die Barrierefunktion der Darmschleimhaut", erklären Matthew Tyska und seine Kollegen von der Vanderbilt University in Nashville. Die Vesikel, die die Forscher mit rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen im Dünndarm von Ratten entdeckt haben, entstehen, indem sich die Zellmembran der Fortsätze abschnürt. In der Membran der so erzeugten Bläschen waren verschiedene spaltende Enzyme eingebaut, darunter die intestinale alkalische Phosphatase (IAP) und Aminopeptidasen. Bei genetisch veränderten Mäusen, denen das Protein Myosin-1a fehlt, stellten die Forscher eine gestörte Vesikelproduktion fest. Das Protein ist als wichtiger Bestandteil der Bürstensaumfortsätze am Transport von Membranbestandteilen bis zu ihrer Abschnürung beteiligt.

Der aufwändige Prozess könnte nach Ansicht der Wissenschaftler nicht nur dazu dienen, den Abbau großer Moleküle im Darm zu fördern. Vom Enzym IAP ist auch bekannt, dass es Bestandteile der Zellhülle bestimmter Bakterien, so genannte Lipopolysaccharide (LPS), zerstört. Diese Entgiftung durch das freigesetzte Enzym würde dazu beitragen, Entzündungsreaktionen der Darmschleimhaut zu verhindern. Eine gestörte Funktion des Bürstensaums der Darmzellen kann die Ursache verschiedener Darmkrankheiten sein.