Zeitschrift für klinische und zelluläre Immunologie
Offener Zugang

Abstrakt

Die probiotische Mischung VSL#3 verändert die Morphologie und das Sekretionsprofil sowohl polarisierter als auch unpolarisierter menschlicher Makrophagen in einer polarisationsabhängigen Weise

Raymond A. Isidro, Fernando J. Bonilla, Hendrick Pagan, Myrella L. Cruz, Pablo Lopez, Lenin Godoy, Siomara Hernández, Raisa Y. Loucil-Alicea, Vanessa Rivera-Amill, Yasuhiro Yamamura, Angel A. Isidro und Caroline B. Apfelhof

Hintergrund: Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen (IBD), am häufigsten Morbus Crohn (CD) oder Colitis ulcerosa (UC), leiden an chronischer Darmentzündung unbekannter Ätiologie. Im Gewebe von Patienten mit CD wurden vermehrt proinflammatorische Makrophagen (M1) nachgewiesen. Antiinflammatorische Makrophagen (M2) könnten bei UC eine Rolle spielen, da bei dieser Variante von IBD Th2-Zytokine vorherrschen. Tier- und klinische Studien haben gezeigt, dass das Probiotikum VSL#3 Anzeichen und Symptome von IBD lindern kann. Obwohl Tierdaten auf eine modulatorische Wirkung auf den Makrophagenphänotyp hindeuten, ist die Wirkung von VSL#3 auf menschliche Makrophagen unbekannt.
Ziel: Bestimmung der Wirkung des Probiotikums VSL#3 auf den Phänotyp polarisierter (M1/M2) und unpolarisierter (MΦ) menschlicher Makrophagen.
Methoden: Aus menschlichen Monozyten stammende Makrophagen, die durch Kultivierung von Monozyten mit M-CSF erzeugt wurden, wurden unpolarisiert gelassen oder durch Kultivierung mit LPS und IFN-γ bzw. IL-4 in Richtung eines M1- oder M2-Phänotyps polarisiert und dann 3 Tage lang in Gegenwart oder Abwesenheit von VSL#3 kultiviert. Veränderungen in der Makrophagenmorphologie wurden beurteilt. Zytokin- und Chemokinwerte in Überständen wurden durch Multiplex-Test bestimmt.
Ergebnisse: VSL#3 verringerte die granulomartigen Aggregate von M1-Makrophagen, erhöhte fibroblastenartige M2-Makrophagen und verringerte fibroblastenartige MΦ-Makrophagen. VSL#3 erhöhte die Sekretion von IL-1β, IL-6, IL-10 und G-CSF durch M1-, M2- und MΦ-Makrophagen. Die VSL#3-Exposition hielt den proinflammatorischen Phänotyp der M1-Makrophagen aufrecht, hielt die IL-12-Sekretion aufrecht, erhöhte die IL-23-Sekretion und verringerte die MDC-Sekretion. Sowohl die mit VSL#3 behandelten M2- als auch MΦ-Makrophagen sezernierten höhere Konzentrationen entzündungshemmender und heilungsfördernder Faktoren wie IL-1Ra, IL-13, EGF, FGF-2, TGF-α und VEGF sowie proinflammatorischer Zytokine, darunter IL-12 und TNF-α.
Schlussfolgerung: Unter unseren Versuchsbedingungen induzierte VSL#3 einen gemischten proinflammatorischen und entzündungshemmenden Phänotyp in polarisierten und unpolarisierten Makrophagen. Dieser unterschiedliche Effekt könnte erklären, warum Patienten mit CD nicht so gut auf eine probiotische Therapie ansprechen wie Patienten mit UC.