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ERNÄHRUNG/NUTRITION, VOLUME 37, 10-2013 365

Dickdarmentzündungen hemmen die Butyratresorption imKolonepithel – Schutzeffekte durch resistente Stärke Typ 3(RS3) und RS3/Rutin

Inflammations of colon inhibit absorption of butyrate in colon epithe-lium – safety effects by resistant starch type 3 (RS3) and RS3/rutin

G. Jacobasch, H. G. Holzhütter, M. Kruschewski, H. Pforte, G. Dongowski

Summary

Intracolonic TNBS-induction of rats fed with a standard dietshow during the acute phase of inflammation (colitis day 4 to6) an accumulation of short chain fatty acids (SCFA) producedby fermentation in the colon by the intestinal microbiota. Byusing a mathematical model we could show that this effect wasdue to a decrease of the absorption of SCFA by the monocarb-oxylate transporter 1 (SMCT1). The inhibition was caused bythe cytokine TNF-α and can be prevented only by intracellularbutyrate. Inhibition of butyrate absorption did not occur, if thestandard diet was supplemented by RS3 or by the combinationof RS3 and rutin (quercetin rutinoside). Under these conditionsthe decrease of inflammatory reactions and the regeneration ofthe colon epithelium proceeded more efficiently. Furthermore,the prebiotic properties of RS3 und rutin stabilized the compo-sition of the intestinal microbiota and improved the immunityresistance of the colonic mucosa. RS3/rutin supplementation offood may therefore be recommended for the preventive use oflarge bowel diseases.

Keywords:TNBS-colitis, butyrate, SMCT1, mathematical model of butyrate ab-sorption, RS3, rutin, quercetin, PKC-δ, NF-κB

Zusammenfassung

Intrakolonale TNBS-Induktion führt im akuten Entzündungssta-dium (Kolitistag 4 bis 6) bei mit einer Standarddiät ernährtenRatten zu einer signifikanten Anhäufung von kurzkettigen Fett-säuren (SCFA) im Dickdarm. SCFA sind die Endprodukte derbakteriellen Fermentation. Mit Hilfe eines mathematischen Mo-dells konnte gezeigt werden, dass dieser Effekt auf eine Unter-drückung der Resorption von SCFA durch den Monocarboxylat-transporter 1 (SMCT1) zurückzuführen ist. Diese Hemmung wirddurch das Zytokin TNF-α hervorgerufen und kann nur durch in-trazelluläres Butyrat verhindert werden. Durch Futterzusätzevon butyrogener resistenter Stärke Typ 3 (RS3) und noch effek-tiver durch die Kombination von RS3 und Rutin (Quercetinruti-nosid) wurde die Resorption von Butyrat aufrechterhalten. DieEntzündungsreaktionen klangen rascher ab und die Regenera-tion wurde früher eingeleitet. Durch die präbiotischen Wirkun-gen von RS3 und Rutin wurde außerdem die Zusammensetzungder intestinalen Mikrobiota stabilisiert und die Immunabwehrder Kolonschleimhaut verbessert. RS3/Rutin-Zusätze zur Nah-rung werden deshalb zur Prävention von Dickdarmerkrankungenempfohlen.

Kennwörter: TNBS-Kolitis, Butyrat, SMCT1, mathematisches Modell der Bu-tyratresorption, RS3, Rutin, Quercetin, PKC-δ, NF-κB

1. Einführung

Unter der Bezeichnung chronisch-entzündliche Dick-darmerkrankungen (IBD) werden Erkrankungen unter-schiedlicher Genese zusammengefasst, für die Diar-rhöen, blutig und schleimig durchsetzt, charakteristischsind. Typisch ist weiterhin eine verstärkte Vaskulari-sierung der Dickdarmschleimhaut, die das Auftretenvon Blutungen fördert. Zu den Ursachen, die die Pa-

thogenese von IBD begünstigen, zählen genetischeFaktoren und Ernährungsmängel[1]. Ein Defizit an Tryp-tophan beeinträchtigt z. B. das angeborene Immun-system[2] und eine zu geringe Zufuhr an Substraten(Präbiotika) und Flavonoiden den Stoffwechsel der in-testinalen Mikrobiota[3]. Umgekehrt hat ein zu hoherGehalt der Nahrung an Fett, Fleisch, Fruktose und Glu-kose negative Effekte auf die Zusammensetzung derBakterien im Dickdarm und begünstigt dadurch die

Entwicklung einer Dysbiose. Sie ist gekennzeichnetdurch eine Zunahme der Gram negativen Bakterien,einen Verlust an Butyrat- und Laktatbildnern sowie dieAnsiedlung pathogen wirkender Mikroorganismen[4].Die Dysbiose der intestinalen Mikrobiota beeinflusstdie Mikrozirkulation, führt zu Störungen in der Resorp-tionsaktivität der Dickdarmschleimhaut und bewirktVeränderungen im Immunsystem[5, 6]. IBD können aberauch durch Infektionen, Schadstoffe, bestimmte Me-dikamente (z. B. Antibiotika, Zytostatika, nichtsteroidaleantiinflammatorische Verbindungen) und Schäden derKolonschleimhaut nach therapeutischen Bestrahlun-gen ausgelöst werden. Das bedeutet, dass die luminaleSeite der Dickdarmbarriere zahlreichen proinflamma-torischen und immunogen wirkenden Verbindungenausgesetzt sein kann[7]. Bei Entzündungen treten in der Kolonschleimhaut ver-stärkt Granulozyten, mononukleäre Phagozyten und T-Lymphozyten auf. Damit gehen eine Schwächung derBarrierefunktion und eine Beeinträchtigung der Struk-tur und Funktion der Kolonozyten einher. Diese Pro-zesse erleichtern weitere Schädigungen durch patho-gen wirkende Mikroorganismen[8, 9]. Die von den Bak-terien freigesetzten Endotoxine greifen ebenso wie derTumornekrosefaktor α (TNF-α) in zelluläre Signalüber-tragungsprozesse ein, wodurch die Synthese von Pro-teinen u. a. auch für das Zytoskelett gehemmt und dieTight-Junction-Struktur beeinträchtigt wird[10].Durch das Zusammenwirken von angeborener unspe-zifischer und adaptiver spezifischer Immunantwort ent-wickelt sich aber in der akuten Phase einer IBD trotzeiner Endotoxämie keine Sepsis und auch kein SIRS(Systemic Inflammatory Response Syndrom)[11]. Lipo-polysaccharid (LPS) aus der Membran Gram negativerBakterien sowie auch andere mikrobielle Toxine undmethylierte bakterielle DNA-Produkte aktivieren denklassischen NF-κB(Nuclear Factor kappa B)-Weg[12]. Diefreigesetzten NF-κB-Dimere können über nukleäreErkennungssequenzen in den Zellkern translozierenund führen dort u. a. zu einer vermehrten Bildung undFreisetzung von proinflammatorischen Zytokinen wieTNF-α und den Interleukinen IL-1 und IL-6[13]. TNF-αzeigt von allen proinflammatorischen Zytokinen dasbreiteste Wirkungsspektrum und eine besonders starkeEntzündungsreaktion. TNF-α ist darüber hinaus auchein Inhibitor des SMCT1 (Sodium dependent Mono-carboxylate Transporter 1)[14]. Der SMCT1 nimmt in densymbiotischen Wechselwirkungen zwischen der intes-tinalen Mikrobiota und dem Stoffwechsel der Kolon-epithelzellen eine Schlüsselrolle ein. Die Bakterien de-cken ihren Energiebedarf im anaeroben Milieu desDickdarmes durch die Fermentation. Zu deren Endpro-dukten zählen vor allem die kurzkettigen Fettsäuren

(SCFA), Acetat, Propionat und Butyrat. Davon liegt dergrößte Anteil im Dickdarm dissoziiert vor und kann indieser Form mit Hilfe des SMCT1 resorbiert werden.Butyrat wird dabei in den Kolonozyten zurückgehaltenund von ihnen als das wichtigste Substrat für den ae-roben Energiestoffwechsel und für viele Synthesenverwendet[15]. Darüber hinaus greift Butyrat in epigene-tische Kontrollprozesse ein und kann dadurch eineVielzahl von Proteinen hoch und herunter regulieren[16].Die Nutzung von Butyrat für zelluläre Aufgaben setztaber einen funktionsfähigen SMCT1 voraus. DerSMCT1 zählt zu den Proteinen, die ebenfalls durch Bu-tyrat hoch reguliert und aktiv erhalten werden können,solange Butyrat in die Epithelzellen gelangt. TNF-αkann diesen Prozess verhindern, wenn seine Bildungüber die Aktivierung von NF-κB nicht ausreichenddurch Butyrat unterdrückt werden kann[17]. Der Zielstellung dieser experimentellen Studie lag dieArbeitshypothese zugrunde, dass in der akuten Phaseeiner Kolitis der SMCT1 gehemmt und damit die Re-sorption von SCFA verhindert wird. Um diese An-nahme zu bestätigen und quantitative Aussagen überden Umfang der Resorptionshemmung von SCFA ma-chen zu können, wurde ein mathematisches Modellerarbeitet, da in vivo die Rate der Resorption von SCFAnicht direkt messbar ist. Eine weitere Aufgabe bestanddarin, zu überprüfen, wie weit durch die Zufuhr einerbutyrogenen resistenten Stärke Typ 3 (RS3), eines aus-gezeichneten Präbiotikum, oder durch eine Kombina-tion von RS3 und des Flavonolrutinosid Rutin eineHemmung des SMCT1 bei einer akuten Kolitis verhin-dert werden kann. Wenn das der Fall ist, sollte die kli-nische Manifestation einer induzierten Entzündung imKolon abgeschwächt und die Regeneration der Darm-schleimhaut beschleunigt werden können.Der größte Teil des mit der Nahrung aufgenommenenRutins wird im Kolon bakteriell unter Spaltung des C-Ringes im Flavonoidgerüst abgebaut und von den Bak-terien als Substrat für den Energiestoffwechsel undfür Synthesen genutzt[18–20]. Außerdem kann resorbier-tes Quercetin systemisch durch eine Beeinflussungposttranskriptionaler Mechanismen antiinflammato-rische Wirkungen ausüben[21, 22]. Dazu zählt auch dieHemmung von Entzündungsprozessen, die durch LPS-aktivierte mononukleäre Zellen initiiert werden. DieSynthese von TNF-α wird am empfindlichsten durchLPS gesteigert und am effektivsten durch Quercetinunterdrückt. Es war deshalb berechtigt, anzunehmen,dass systemisch durch Quercetin der negative Effektvon TNF-α auf Kontrollmechanismen der intestinalenBarrierefunktion abgeschwächt und einer Schädigungder Struktur und Funktion der Tight-Junction vorge-beugt werden kann[23, 24].

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die Analysen von Metaboliten verwendet. Außerdemwurden Gewebsproben für die Bestimmung von Poly-phenolen aufgearbeitet. Aus dem distalen Grenzbe-reich der Entzündung wurden 2 cm Gewebe für histo-logische und immunhistochemische Untersuchungenentnommen, sofort in 4 %igem Paraformaldehyd fixiertund bei -80 °C eingefroren. Gewogen und eingefrorenwurden auch Organe. Der Durchführung der experi-mentellen Studie wurde von der Ethikkommission derFreien Universität Berlin nach Paragraph 8 Absatz 1zugestimmt, Genehmigungsnummer G0129/98.Analysen: Zur Bestimmung der hämatologischen Pa-rameter und des Differentialblutbildes wurde der Au-tomat Technicon H.1E (Fa. Bayer, Leverkusen, Deutsch-land) genutzt. Die Trennung der SCFA erfolgte auf einerHP-FFAP-Säule (30 m × 0,53 mm) im GC-System vonHewlett-Packard (Waldbronn, Deutschland) bestehendaus dem HP Chromatographen 5890 Serie II, dem HP7673 GC/SFC Injector, dem HP GC-Autosampler Con-troller, einem FID-Detektor und der Software-HP Chem-station. Der Split betrug 1:1. Als Trägergas wurde He-lium eingesetzt[nach 27]. Zur Analyse von Rutin und

Die experimentelle Ernährungsstudie wurde mit 2,4,6-Trinitrobenzensulfonsäure (TNBS)-behandelten Rattendurchgeführt.

2. Material und Methoden

RS3: Das verwendete RS3-Präparat wurde aus einemsynthetisierten Poly-1,4-α-D-Glukan (Polymerisations-grad 51, Molekulargewicht 8300 g/Mol) durch Retro-gradation gewonnen und anschließend einer Hitze-Feuchte-Behandlung unterzogen[25]. Der RS3-Anteilbetrug 80 %.Rutin: Rutin war ein käufliches Präparat der Fa. Roth(Karlsruhe, Deutschland). Der Quercetinanteil betrug50 %.Induktion der Kolitis: Die TNBS-induzierte Kolitiswurde nach den Angaben von Morris et al. durchge-führt[26]. Männlichen Sprague Dawley Ratten (CharlesRiver, Deutschland), Anfangsgewichte 290–310 g, wur-den nach 24-stündigem Fasten in einer leichten Äther-narkose über einen 8 cm proximal vom Anus entferntfixierten Katheder 20 mg TNBS, gelöst in 0,25 ml50 %igem Ethanol, ins Kolon injiziert. Nach der TNBS-Instillation wurden die Tiere 15 min in Ruhestellunggehalten. Versuchsdurchführung: Untersuchungen wurden amTag 0 vor der Induktion der Kolitis, am Tag 4 und 6(maximale Symptomatik der Kolitis), am Tag 11 (be-ginnende Regenerationsphase) und am Tag 21 (weit-gehender Abschluss der Regenerationsphase) durch-geführt. Die Ratten wurden in drei Gruppen eingeteilt. Die Kon-trollgruppe K (n = 34) erhielt eine semisynthetischeDiät in Form von Pellets (Tab. 1). Im Futter der GruppeS (n = 24) waren 10 g der Stärke/100 g Futter gegenRS3 ausgetauscht. Die Diät der Gruppe SR (n = 24) ent-hielt zusätzlich neben RS3 noch Rutin (1,4 mg/100 gFutter). Die Pellets wurden am Deutschen Institut fürErnährungsforschung Potsdam Rehbrücke, Deutsch-land, hergestellt. Die Tiere wurden in Edelstahlkäfigen bei Hell/Dunkel-perioden von zwölf Stunden gehalten und sieben Tagevor der Induktion der Kolitis an die entsprechende Diätadaptiert. Sie hatten freien Zugang zu Wasser und Fut-ter. Die Tötung der Tiere erfolgte an den entsprechen-den Versuchstagen mittels Kohlendioxid. Von allen Tie-ren wurden Blutproben gewonnen und untersucht.Sofort nach der Eröffnung des Abdomens wurde dieklinische Manifestation der Kolitis makroskopisch ein-geschätzt. Danach wurden die Inhalte von Abschnittendes Gastrointestinaltraktes entnommen, gewogen undsofort eingefroren. Aliquote Anteile davon wurden für

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Tab. 1: Zusammensetzung der Futterproben (g/100 g)Tab. 1: Composition of the diets used (g/100 g)

1 Heller und Strauss, Berlin, Deutschland.

2 Dauermilchwerk Peiting GmbH, Landshut, Deutschland.

3 Thomy GmbH, Karlsruhe, Deutschland.

4 Vivapur (Heweten 20), Rettenmaier & Söhne GmbH + Co.,

Ellwangen-Holzmühle, Deutschland.

5 Altromin GmbH, Lage, Deutschland (Zusammensetzung der Mineral-

stoffmischung in mg/g: Ca, 185; P, 145; Na, 88; Mg, 16; K, 140; S, 34;

Cl, 72; Fe, 4; Mn, 2; Zn, 0,6; Cu, 0,16; I, 0,008; Mo, 0,2; F, 0,08; Se, 0,004;

Co, 0,002).

6 Altromin GmbH, Lage, Deutschland (Zusammensetzung der Vitamin-

mischung in mg/kg: Vitamin A, 225; Vitamin E, 8000; Vitamin K3, 10;

Vitamin B1, 1000; Vitamin B2, 1000; Vitamin B6, 750; Vitamin B12, 1,5;

Niacin, 2500; Pantothensäure, 2500; Folsäure, 500; Biotin, 10; Cholin-

chlorid, 50000; p-Aminobenzoesäure, 5000; myo-Inosit, 5000;

Vitamin C, 20; Methionin, 3500; Vitamin D3, 500 IE).

a berechnet auf den Quercetinanteil.

Futterbestandteil

Weizenstärke1

RS3-Präparat

Rutin

Casein2

Sonnenblumenöl3

Zellulose4

Mineralstoffe5

Vitamine6

Kontroll-

futter (K)

63

0

0

20

5

5

5

2

RS3-Futter

(S)

53

10

0

20

5

5

5

2

RS3/Rutin-

Futter (SR)

53

10

0,00014a

20

5

5

5

2


anderen Polyphenolen erfolgte die Trennung der ex-trahierten phenolischen Verbindungen mittels einerRP-HPLC-Anlage (Fa. Jasco, Groß Umstadt, Deutsch-land) an einer LiChrospher MD-910 100 RP-18-Säule(Fa. Merck, Darmstadt, Deutschland) mit einem Ace-tonitril Gradienten in verdünnter Essigsäure. Zur De-tektion wurden ein Diodenarray-Detektor L 4500A so-wie ein elektrochemischer 12-Kanal-Coul-Array-Detek-tor (ESA, Milwaukee, USA) eingesetzt[nach 28]. Für histologische und immunhistochemische Unter-suchungen wurden gewaschene und dehydrierte Pro-ben in Histoplast (Shandon, Frankfurt, Deutschland)eingebettet und 2 μm dicke Schnitte hergestellt. Letz-tere wurden mit Toluol entwachst und rehydriert, bevorsie spezifisch gefärbt oder Reaktionen mit spezifischenAntikörpern vorgenommen wurden. An mit Hämalaunund Eosin (H&E) gefärbten Schnitten wurde der Ein-fluss von RS3 auf die Tiefe der Krypten im Kolon be-stimmt[29]. Zur immunhistochemischen Analyse wur-den Serienschnitte verwendet. Folgende Antikörperwurden eingesetzt: PKC-δ (Fa. Santa Cruz Biotechno-logy, USA), NF-κB p65 (Santa Cruz) und I-κB (Cell Sig-naling Technology, USA).Die Bestimmung des Körperfettgehaltes erfolgte unterAnwendung der dual-energy x-ray Absorptiometrie [30].TNBS-Kolitis-Score: Der Score wurde in Anlehnungan frühere Arbeiten entwickelt[31, 32]. Berücksichtigt wur-den die Folgen der Entzündung nach einem Punktsys-tem, dazu zählten: ein Gewichtsverlust der Tiere, hä-matologische Parameter, makroskopische und mikros-kopische Veränderungen des Kolongewebes sowie Fär-bung und Konsistenz des Dickdarminhaltes. Die maxi-male Punktzahl betrug 18. Die Einteilung des Schwe-

regrades der Entzündung wurde wie folgt festgelegt:0–2 Punkte normal, 3–5 leichte, 6–10 mittelschwere bisschwere Entzündung und 11–18 hochgradige Entzün-dung.Statistische Auswertung: Für die statistischen Analy-sen wurde das Statistical Package for Social SciencesSoftware SPSS 11.0 (SPSS Inc., Chicago, USA) einge-setzt. Die Werte werden als Mittelwerte und Standard-fehler der Mittelwerte (SEM) angegeben. Die Datenwurden durch einseitige ANOVA und dem Dunnett’st-Test analysiert. Wenn die Varianzen heterogen waren,wurden die Daten vor der Analyse Logarithmus-trans-formiert. Differenzen von P < 0,05 werden als signifi-kant angesehen. Eine „Sample Size Calculation“ wurdedurchgeführt. Einige Ergebnisse werden graphisch mit-tels Box-Plots dargestellt.

3. Ergebnisse

3.1 Gewichtszunahme und präbiotische RS3-EffekteDie noch im Wachstum befindlichen Ratten dieser Stu-die adaptierten sich innerhalb einer Woche gut an diedrei verschiedenen Fütterungsregimes und zeigten ver-gleichbare Gewichtszunahmen. Die Zufuhr des Präbio-tikums in Form von RS3 bewirkte erwartungsgemäßin allen Darmabschnitten eine signifikante Gewichts-zunahme der Inhalte (Tab. 2). Dieser Effekt ging mit ei-ner entsprechenden Erhöhung der Wandgewichte imGastrointestinaltrakt (GIT) einher, die am stärksten imDuodenum, Ileum und distalen Kolon ausgeprägt war(Tab. 3).

Tab. 2: Gewichte der Darminhalte von TNBS-Ratten; Tab. 2: Weights of intestinal contents of TNBS-rats

Versuchsgruppen: K, Kontrolle; S, resistente Stärke; SR, resistente Stärke + Rutin.

Werte sind Mittelwerte ± SEM (n = 4–6); aP ˂ 0,05, bP ˂ 0,005, cP ˂ 0,001 (gegenüber demselben Versuchstag der Kontrollgruppe);

*P ˂ 0,05 (gegenüber demselben Tag der S-Gruppe).

Gruppe

K

S

SR

Tag

0

4

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Duodenum

0,105 ± 0,031

0,082 ± 0,022

0,208 ± 0,051

0,152 ± 0,050

0,162 ± 0,052

0,087 ± 0,017

2,588 ± 0,445c

3,701 ± 0,431c

0,062 ± 0,015a*

0,098 ± 0,025

0,385 ± 0,065c

3,700 ± 0,431c

Ileum

0,880 ± 0,150

0,724 ± 0,108

0,258 ± 0,062

0,242 ± 0,028

1,357 ± 0,312a

0,721 ± 0,062

0,605 ± 0,145

0,438 ± 0,096a

1,039 ± 0,098

0,742 ± 0,223

0,648 ± 0,113c

0,427 ± 0,074b

(g Feuchtgewicht) (g Feuchtgewicht)

Caecum

4,836 ± 0,797

4,900 ± 0,425

5,420 ± 0,910

6,389 ± 0,255

6,042 ± 0,423a

6,727 ± 0,875b

5,733 ± 1,070

9,128 ± 0,365c

8,207 ± 1,012c*

10,632 ± 0,362c*

9,191 ± 0,915c*

9,222 ± 0,822c

prox. Kolon

0,938 ± 0,176

1,147 ± 0,195

0,887 ± 0,064

1,264 ± 0,021

0,962 ± 0,169

1,403 ± 0,154a

1,660 ± 0,206c

1,571 ± 0,286

1,329 ± 0,195

1,429 ± 0,412a*

2,110 ± 0,228c*

2,097 ± 0,362b*

dist. Kolon

0,905 ± 0,178

0,866 ± 0,107

0,919 ± 0,171

1,234 ± 0,060

1,015 ± 0,149

1,322 ± 0,238a

2,088 ± 0,684a

2,473 ± 0,684c

2,269 ± 0,471c*

2,166 ± 0,342c*

2,237 ± 0,182c

2,436 ± 0,373


An den H&E-gefärbten Gewebsschnitten ließ sich da-rüber hinaus feststellen, dass RS3 auch zu einer regel-mäßigeren Anordnung und Vertiefung der Krypten miteinem gesteigerten Gehalt an Becherzellen führte.

3.2 Verwertung von RutinRutin und das Aglycon Quercetin, die modifiziertenVerbindungen Isorhamnetin und Homovanillinsäure(HVA) sowie das Abbauprodukt 3,4-Dihydroxyphenyl-essigsäure (3,4-DHPE) ließen sich nur im Gastrointes-tinaltrakt der Tiere nachweisen, deren Futter durch denkleinen Zusatz von Rutin ergänzt wurde. Die höchstenRutinkonzentrationen wurden im Ileuminhalt mit über0,6 μmol/kg Trockenmasse bestimmt. Die Quercetin-spiegel waren z. T. geringer und erreichten nur im Ma-geninhalt Werte um 50 nmol/kg TM (Tab. 4). Die Kon-zentrationen der 3,4-DHPE lagen dagegen in allenDarminhalten im mikromolaren Bereich. Das traf je-doch nicht für die HVA zu.

Tab. 5 zeigt eine Zusammenstellung der Flavonoidbe-funde in den Zellen der Schleimhaut des GIT sowie imLeber- und Nierengewebe. In den Magen- und Darm-wänden waren mikromolare Rutinkonzentrationen vor-handen, die höchsten Werte wurden im proximalenKolon festgestellt. Die Quercetinkonzentrationen warenum eine Größenordnung geringer und nahmen in derDickdarmschleimhaut deutlich ab. Parallel dazu stiegdie Isorhamnetinkonzentration an. Die höchsten 3,4-DHPE-Konzentrationen waren in den Wänden des Cae-cums und des proximalen Kolons nachzuweisen. Durchdie Umwandlung des Aglycons in die nicht oxidativwirksamen Verbindungen HVA und Isorhamnetin kannoxidativen Belastungen durch Quercetin vorgebeugtwerden. Der Plasmaspiegel der Quercetinglucuronidebetrug 4,23 ± 1,63 nMol/L. Rutin trat in der Leber undim Nierengewebe erwartungsgemäß nicht mehr auf,das Aglycon war glucuroniert vorhanden. Die Spiegelder phenolischen Verbindungen waren in der Niere,

Tab. 4: Rutin und Rutinmetabolite in Magen- und Darminhalten von TNBS-Ratten, deren Diät RS3/Rutin enthielt (d 21)Tab. 4: Rutin and rutin metabolites in gastro-enteric contents of TNBS-rats fed a RS3/rutin supplemented diet (d 21)

Werte sind Mittelwerte ± SEM. 3,4-DHPE, 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure; HVA, Homovanillinsäure; TM, Trockenmasse; n, Anzahl der Tiere.

Tab. 3: Wandgewichte im Gastrointestinaltrakt von TNBS-Ratten; Tab. 3: Weights of gastrointestinal walls in TNBS-rats

Versuchsgruppen: K, Kontrolle; S, resistente Stärke; SR, resistente Stärke + Rutin.

Werte sind Mittelwerte ± SEM (n = 4–6); aP ˂ 0,05, bP ˂ 0,005, cP ˂ 0,001 (gegenüber demselben Versuchstag der Kontrollgruppe);

*P ˂ 0,05 (gegenüber demselben Tag der S-Gruppe); n. b., nicht bestimmt.

Gruppe

K

S

SR

Tag

0

4

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Darminhalte

Magen

Duodenum

Jejunum

Ileum

Caecum

prox. Kolon

dist. Kolon

n

7

8

9

9

9

7

7

3,4-DHPE

(μmol/kg TM)

0,05 ± 0,05

10,55 ± 1,49

6,69 ± 1,74

8,86 ± 2,32

2,57 ± 1,01

2,51 ± 0,62

2,57 ± 0,51

HVA

(nmol/kg TM)

674,1 ± 152,5

23,60 ± 49,95

985,9 ± 398,9

1253,7 ± 250,7

860,2 ± 61,0

1551,3 ± 299,5

868,4 ± 269,7

Rutin

(nmol/kg TM)

235,9 ± 39,3

343,8 ± 159,2

295,7 ± 37,3

661,5 ± 334,1

14,03 ± 8,73

71,87 ± 57,15

12,32 ± 5,13

Quercetin

(nmol/kg TM)

49,47 ± 18,13

5,61 ± 12,86

16,15 ± 10,55

14,84 ± 3,30

27,04 ± 9,89

19,13 ± 7,91

29,68 ± 11,87

Isorhamnetin

(nmol/kg TM)

0

0

0

0

4,44 ± 0,63

4,76 ± 2,85

5,71 ± 1,59

Duodenum

0,605 ± 0,082

0,466 ± 0,104

0,718 ± 0,113

0,724 ± 0,123

0,941 ± 0,188b

0,594 ± 0,074a

1,057 ± 0,107c

1,024 ± 0,167a

0,859 ± 0,127b

0,781 ± 0,234a

1,096 ± 0,159b

1,014 ± 0,141a

Magen

1,555 ± 0,133

1,475 ± 0,076

1,646 ± 0,096

1,720 ± 0,020

1,620 ± 0,145

1,426 ± 0,134

1,767 ± 0,031a

1,827 ± 0,078a

1,562 ± 0,050b

1,606 ± 0,176

1,832 ± 0,114a

1,824 ± 0,077a

Ileum

0,595 ± 0,132

0,525 ± 0,174

0,677 ± 0,112

n. b.

1,177 ± 0,199c

0,484 ± 0,109

0,858 ± 0,117a

n. b.

0,927 ± 0,174b

0,630 ± 0,115

0,732 ± 0,074

n. b.

(g Feuchtgewicht)

Caecum

0,946 ± 0,174

0,839 ± 0,114

0,971 ± 0,161

0,885 ± 0,092

1,047 ± 0,091

1,060 ± 0,115a

1,392 ± 0,071c

1,396 ± 0,063c

1,209 ± 0,067a*

1,324 ± 0,117c*

1,501 ± 0,050c*

1,421 ± 0,061c

prox. Kolon

0,284 ± 0,017

0,419 ± 0,094

0,469 ± 0,106

0,271 ± 0,024

0,373 ± 0,038c

0,399 ± 0,080

0,408 ± 0,068

0,366 ± 0,034b

0,382 ± 0,024c

0,399 ± 0,064

0,415 ± 0,045

0,358 ± 0,041b

dist. Kolon

0,202 ± 0,064

0,459 ± 0,169

0,274 ± 0,026

0,288 ± 0,011

0,277 ± 0,028

0,374 ± 0,038

0,313 ± 0,076

0,344 ± 0,028b

0,256 ± 0,029

0,372 ± 0,038

0,323 ± 0,046

0,304 ± 0,017*

(g Feuchtgewicht)


der verwendeten TNBS-Konzentration nahezu vollstän-dig abgeschlossen und die durch die Noxe hervorge-rufenen Ulzera nur noch als Narbengewebe zu erken-nen. Die Architektur der Schleimhaut entsprach weit-gehend wieder dem Ausgangsniveau und zeigte einenormale Anzahl von Becherzellen. Entzündliche Infil-trate waren nur noch vereinzelt in der Tela submucosazu erkennen. Für die transmurale granulomatöse Ent-zündung, die durch TNBS ausgelöst wurde, waren Hy-perämien, Ödeme, Verdickungen der Kolonschleim-haut und Ulzerationen typisch. In H&E-gefärbtenSchnitten ließen sich in den verdickten Abschnittender Kolonwand Infiltrationen von T-Zellen und Makro-phagen sowie Cluster von Lymphozyten erkennen. Diedurch TH-1-Zellen (T-Helferzellen Subpopulation 1) ver-mittelte adaptive zelluläre Immunantwort führte zurProduktion von großen Mengen an TNF-α und anderenproinflammatorischen Zytokinen. Da durch TNBS außerdem die Toleranz der Darm-schleimhaut gegenüber der eigenen intestinalen Mi-krobiota verloren geht[33], zeigt das verwendete TNBS-Modell Ähnlichkeiten zum Morbus Crohn, führte je-doch nicht zu einer chronischen Darmerkrankung. Eserwies sich somit für die Überprüfung der Aufgaben-stellung als geeignet. Das klinische Bild wurde in derakuten Entzündungsphase von einem durchschnittli-chen Gewichtsverlust von 25 g (wobei sich der Fettan-teil am Körpergewicht um ca. 30 % verminderte), blu-tigen Diarrhöen und Anämie bestimmt. Die Häma-tokritwerte, die Anzahl der Erythrozyten und der Hä-moglobingehalt nahmen signifikant ab. Parallel dazustiegen die MCV-Werte (Mean Corpuscular Volume)an, was auf eine vermehrte kompensatorische Aus-schüttung junger unreifer erythroider Zellen zurück-zuführen war.

über die sie ausgeschieden werden können, höher alsin der Leber. Da in der Leber ebenso wie in der Niere3,4-DHPE bis zu mikromolaren Konzentrationen nach-zuweisen war, ist davon auszugehen, dass in der Leberein oxidativer Abbau des Flavonoidgerüstes möglichist und 3,4-DHPE, das Endprodukt des Quercetinab-baus, sowohl über die Niere als auch über den entero-hepatischen Kreislauf ausgeschieden werden kann.

3.3 Entzündungsreaktionen bei TNBS-RattenDie intrakolonale Installation des kontaktsensibilisie-renden Allergens TNBS löste in den nachfolgendenTagen eine akute Entzündungsreaktion aus, die zu ei-nem kompletten Verlust der Schleimhaut in den be-troffenen Arealen des distalen Kolons führte. Zum Teilließen sich auch noch Schleimhautreste und eine deut-lich verstärkte Muskelschicht finden. Das Maximumder Entzündung, das durch eine starke Einwanderungneutrophiler Granulozyten und Makrophagen charak-terisiert war, wurde am vierten bis sechsten Tag nachder Induktion erreicht. Danach trat eine Regenerierungdes Gewebes ein, die am elften Tag überprüft wurde.In dieser Periode war ein Einwachsen stark proliferie-render, z. T. auch von hyperplastischen Krypten fest-zustellen, die einen verminderten Gehalt an Becher-zellen aufwiesen. Nekrotische Reste von Krypten warennicht mehr vorhanden. Die Infiltration von Entzün-dungszellen hatte abgenommen. In der Regenerati-onszone war ein Kryptbranching zu beobachten, dasmit einer noch unregelmäßigen Architektur derSchleimhaut einherging. In der Tela submucosa im Be-reich der neugebildeten Krypten waren z. T. nochleichte Ödeme und entzündliche Infiltrate zu finden.Nach 21 Tagen waren die Entzündungsprozesse bei

Tab. 5: Rutin und Rutinmetabolite in Wänden des Gastrointestinaltraktes sowie Leber- und Nierengewebe von TNBS-Ratten, deren Diät RS3/Rutin enthielt (d 21)Tab. 5: Rutin and rutin metabolites in walls of the gastrointestinal tract and in the tissue of liver and kidney from rats got a diet supplemented by RS3/rutin (d 21)

Werte sind Mittelwerte ± SEM. 3,4-DHPE, 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure; HVA, Homovanillinsäure; TM, Trockenmasse; n, Anzahl der Tiere.

Darmwand

bzw. Organ

Magen

Duodenum

Jejunum

Ileum

Caecum

prox. Kolon

dist. Kolon

Leber

Niere

n

7

8

9

9

9

7

5

5

5

3,4-DHPE

0

0,47 ± 0,16

0

0,19 ± 0,18

66,40 ± 40,53

17,51 ± 5,40

4,50 ± 1,69

1,46 ± 0,14

1,77 ± 0,25

HVA

0,30 ± 0,17

1,28 ± 0,42

0,40 ± 0,13

1,90 ± 0,94

1,05 ± 0,29

2,88 ± 0,94

1,64 ± 1,33

0,32 ± 0,26

0,75 ± 0,06

(μmol/kg Trockenmasse) (μmol/kg Trockenmasse)

Rutin

46,01 ± 4,01

36,83 ± 6,21

24,88 ± 9,04

40,92 ± 21,38

34,39 ± 14,24

194,74 ± 102,22

37,48 ± 43,72

Quercetin

4,70 ± 3,60

2,30 ± 0,78

0,97 ± 0,48

4,28 ± 3,96

7,06 ± 1,26

3,55 ± 0,48

1,56 ± 0,84

0,15 ± 0,05

1,03 ± 0,46

Isorhamnetin

0,40 ± 0,16

1,55 ± 0,41

0,94 ± 0,60

3,97 ± 2,15

22,52 ± 4,26

10,11 ± 3,82

1,65 ± 1,05

0,27 ± 0,09

0,88 ± 0,22


3.5 SCFA-Konzentrationen in DickdarmabschnittenWie wirkten sich die Entzündungsprozesse auf denStoffwechsel der Bakterien und der Epithelzellen imKolon aus? Die Ergebnisse von in vitro durchgeführtenFermentationsversuchen mit frisch entnommenen Pro-ben des Koloninhaltes der Versuchstiere lieferten kei-nen Hinweis darauf, dass durch eine TNBS-Behandlungdie Fermentationsraten verändert wurden. SignifikanteVeränderungen in den SCFA-Konzentrationen tratenaber in vivo im Lumen des Dickdarms auf. Sie warenam stärksten im distalen Kolon und im Rektum ausge-prägt, aber auch im proximalen Kolon und Caecumnachweisbar. Bei den TNBS-Tieren, die die Kontrolldiäterhielten, zeichnete sich im Lumen ein Anstau der SCFAab. Hervorzuheben ist jedoch, dass dieser Effekt fürButyrat nicht bei den Tieren festzustellen war, derenFutter durch RS3 plus Rutin ergänzt worden war. ImGegenteil, die Konzentrationen an Butyrat dieser Rattenverminderten sich sogar am vierten Tag in allen Dick-darmabschnitten, was eine verstärkte Resorption dieserSCFA vermuten ließ (Tab. 6a-c). Um diese Aussagenverdeutlichen zu können, wurden Differenzen zwischenden Butyrat-Konzentrationen der einzelnen Dickdarm-kompartimente gebildet (Abb. 2). Obwohl diese Diffe-renzen die Resultate aus den bakteriellen Bildungsratenund der Resorption der SCFA durch den SMCT1 wi-derspiegeln, deuten sie doch darauf hin, dass bei denTieren, die die Standardkost erhielten, eine Hemmungder SCFA-Resorption in der akuten Entzündungsperi-ode eintrat. Eine verminderte Resorption von Butyratwar auch noch in der Regenerationsphase bis zum Ko-

Die Anämie war bei den Tieren, die das Kontrollfuttererhielten, signifikant stärker ausgeprägt als bei Rattender RS3- und RS3/Rutin-Gruppe. Die Anämie blieb bisweit hinein in die Regenerationsperiode bestehen. DasDifferentialblutbild zeigte während der akuten Entzün-dung eine starke Leukozytose mit einer Zunahme derneutrophilen Granulozyten. Diese Veränderungen klan-gen in der Regenerationsphase weitgehend ab. Im Ver-gleich zu den Ratten mit Kontrolldiät waren bei denTieren, die RS3 bzw. RS3/Rutin zusätzlich aufnahmen,weniger Einblutungen, Schleimhautödeme und Infil-trationen festzustellen. Am Kolitis-Tag 21 war die Ko-lonschleimhaut bei den Tieren der RS3- und RS3/Ru-tin-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe reicher anregenerierten Krypten. Diese zeigten außerdem einenhöheren Gehalt an Muzin in den Becherzellen.

3.4 Kolitis-ScoreDie Unterschiede im Schweregrad der Entzündungwährend des Verlaufs der TNBS-Kolitis wurden beiden Tieren mit den drei verschiedenen Ernährungsre-gimen mit Hilfe des Kolitis-Scores verglichen (Abb. 1).Der Schädigungs-Score stieg am vierten Kolitis-Tagbei den Ratten der Kontrollgruppe bis auf durchschnitt-lich 9,9 an und lag mit 7,4 bei den Tieren der RS3/Ru-tin-Gruppe am niedrigsten. Der stärkste Schädigungs-grad trat bei zwei Tieren der Kontrollgruppe amsechsten Kolitis-Tag mit 16,2 Punkten auf. Signifikantgeringer waren die Punktzahlen für den Schädigungs-Score bei der RS3- und RS3/Rutin-Gruppe im Vergleichzu den Tieren mit der Kontrolldiät am Tag 11 und aucham Tag 21.

Abb. 1. Verhalten des Scores im Verlauf der TNBS-Kolitis von Ratten bei verschiedenen Futterzusammensetzungen,Kontrolldiät (K), angereichert mit RS3 (S) oder RS3/Rutin (SR)Fig. 1. Changes of the score during TNBS-colitis of rats fed with different compositions of food, control diet (K), supplemented by RS3 (S) or by RS3/rutin (SR)

Werte sind Mittelwerte ± SEM;

aP ˂ 0,05, cP ˂ 0,001 (gegenüber

demselben Versuchstag der

Kontrollgruppe)


Tab. 6a: Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) in Caecuminhalten von TNBS-RattenTab. 6a: Short-chain fatty acids (SCFA) in caecal contents of TNBS ratsGruppe

K

S

SR

Tag

0

4

6

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Acetat

23,17 ± 0,55

26,86 ± 0,76

27,44 ± 0,63

27,55 ± 1,24

24,74 ± 1,01

52,64 ± 1,03c

48,02 ± 1,12c

51,02 ± 2,96c

58,26 ± 1,93c

34,74 ± 0,95c*

37,26 ± 0,71c*

43,39 ± 2,01c

39,83 ± 1,06c*

Propionat

8,59 ± 0,26

8,40 ± 0,43

6,64 ± 0,77

7,75 ± 0,27

8,76 ± 0,81

10,97 ± 0,58a

11,78 ± 0,23b

12,33 ± 0,27c

14,79 ± 0,38c

8,96 ± 0,28*

10,08 ± 0,68*

9,77 ± 0,43b*

10,13 ± 0,52*

(μmol/g Feuchtgewicht)

Butyrat

3,80 ± 0,20

3,80 ± 0,30

3,75 ± 1,03

3,71 ± 0,20

4,40 ± 0,29

9,07 ± 0,42c

12,04 ± 0,54c

11,66 ± 0,25c

12,57 ± 1,71b

8,66 ± 0,56c

5,81 ± 0,65a*

6,54 ± 0,18c*

8,50 ± 0,55c

Gesamt-SCFA

35,56 ± 0,80

39,05 ± 0,88

37,83 ± 1,17

39,02 ± 1,13

37,91 ± 0,67

72,61 ± 0,62c

71,84 ± 1,22c

75,00 ± 2,96c

85,61 ± 1,69c

52,36 ± 1,63c*

53,14 ± 1,25c*

59,70 ± 2,23c*

58,45 ± 1,39c*

n

6

10

2

10

5

6

6

6

6

6

5

5

6

Tab. 6b: Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) in Inhalten des proximalen Kolons von TNBS-RattenTab. 6b: Short-chain fatty acids (SCFA) in contents of proximal colon of TNBS ratsGruppe

K

S

SR

Tag

0

4

6

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Acetat

11,70 ± 0,32

11,71 ± 0,62

30,02 ± 1,35

8,29 ± 0,88

9,15 ± 0,44

45,14 ± 0,88c

39,06 ± 1,03c

43,32 ± 2,50c

47,81 ± 1,37c

30,51 ± 1,03c*

31,92 ± 0,40c*

35,23 ± 2,10c

32,99 ± 1,22c*

Propionat

3,21 ± 0,24

3,82 ± 0,22

5,90 ± 0,40

3,46 ± 0,39

3,27 ± 0,14

8,19 ± 0,47c

8,63 ± 0,22c

9,03 ± 0,08c

10,18 ± 0,42c

6,76 ± 0,36c*

8,30 ± 0,65c

7,03 ± 0,33c*

8,49 ± 0,51c*


Butyrat

1,40 ± 0,11

1,46 ± 0,16

3,04 ± 0,57

1,47 ± 0,24

1,26 ± 0,11

5,30 ± 0,38c

8,23 ± 0,41c

8,32 ± 0,57c

8,10 ± 0,86c

4,67 ± 0,45c*

3,40 ± 0,27c

4,91 ± 0,08c*

6,77 ± 0,47c*

Gesamt-SCFA

16,31 ± 0,49

16,99 ± 0,80

38,98 ± 0,40

13,22 ± 1,37

13,69 ± 0,57

58,64 ± 0,94c

55,92 ± 1,28c

60,68 ± 2,19c

66,08 ± 1,49c

41,94 ± 1,64c*

43,61 ± 0,85c*

47,17 ± 2,40c*

48,26 ± 1,34c*

n

6

8

2

5

4

6

6

6

6

6

5

5

6

Tab. 6c: Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) in Inhalten des distalen Kolons von TNBS-RattenTab. 6c: Short-chain fatty acids (SCFA) in contents of distal colon of TNBS ratsGruppe

K

S

SR

Tag

0

4

6

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Acetat

11,84 ± 0,36

18,34 ± 1,33

32,92 ± 1,41

8,76 ± 0,55

8,63 ± 0,67

40,71 ± 0,80c

36,72 ± 0,81c

39,50 ± 2,08c

40,88 ± 1,29c

28,32 ± 1,34c*

27,00 ± 0,98b*

27,97 ± 1,62c*

29,90 ± 0,70c*

Propionat

2,36 ± 0,19

6,90 ± 0,53

11,13 ± 1,41

3,40 ± 0,17

2,98 ± 0,33

7,22 ± 0,43c

7,78 ± 0,21

7,72 ± 0,08c

8,88 ± 0,36c

6,12 ± 0,38c

6,90 ± 0,63

5,90 ± 0,51b*

6,70 ± 0,41c*


Butyrat

1,19 ± 0,19

2,25 ± 0,21

4,75 ± 0,39

1,45 ± 0,09

1,36 ± 0,10

3,97 ± 0,40c

6,70 ± 0,50c

5,41 ± 0,33c

6,40 ± 0,57c

4,09 ± 0,27c

2,57 ± 0,21*

3,94 ± 0,32c*

5,63 ± 0,36c

Gesamt-SCFA

15,39 ± 0,39

27,49 ± 1,93

48,79 ± 2,43

13,60 ± 0,60

12,97 ± 1,02

51,89 ± 1,00c

51,20 ± 1,30c

52,63 ± 1,74c

56,16 ± 1,15c

38,53 ± 1,83c*

36,47 ± 1,33a*

37,82 ± 2,34c*

41,23 ± 0,76c*

n

6

6

2

5

4

6

6

6

6

6

5

5

6


durch die Epithelzellen dieser Tiere schließen, was alsHinweis auf einen höheren Bedarf an Butyrat für dienotwendigen Reparaturprozesse zu werten ist. Umdiese wichtigen Aussagen verifizieren zu können,wurde ein mathematisches Resorptionsmodell unterNutzung der experimentellen Daten erarbeitet.

litis-Tag 21 deutlich zu erkennen. Diese Hemmung warim Rektum und distalen Kolon stärker als im proxima-len Kolon ausgeprägt. Zusätze von RS3 bzw. vonRS3/Rutin zum Futter verhinderten offensichtlich dieSMCT1-Hemmung. Die Werte unter diesen Diäten lie-ßen vielmehr auf eine verstärkte Aufnahme von Butyrat

Versuchsgruppen: K, Kontrolle; S, resistente Stärke; SR, resistente Stärke + Rutin. Werte sind Mittelwerte ± SEM; aP ˂ 0,05, bP ˂ 0,005, cP ˂ 0,001

(gegenüber demselben Versuchstag der Kontrollgruppe); *P ˂ 0,05 (gegenüber demselben Tag der S-Gruppe);. n, Anzahl der Tiere

Tab. 6d: Kurzkettige Fettsäuren (SCFA) in Faeces von TNBS-RattenTab. 6d: Short-chain fatty acids (SCFA) in faeces of TNBS ratsGruppe

K

S

SR

Tag

0

4

6

11

21

0

4

11

21

0

4

11

21

Acetat

11,06 ± 0,26

23,89 ± 2,72

40,49

10,63 ± 0,27

10,88 ± 0,12

38,83 ± 0,63c

30,78 ± 0,14

37,38 ± 1,87c

35,72 ± 0,19c

26,48 ± 1,25c*

21,45 ± 2,36

22,88 ± 1,43b*

23,76 ± 0,49c*

Propionat

2,47 ± 0,12

8,35 ± 0,98

13,92

4,53 ± 0,09

4,53 ± 0,40

5,31 ± 0,35c

5,51 ± 0,13

6,41 ± 0,36b

7,21 ± 0,44a

5,28 ± 0,32c

7,06 ± 1,44

5,19 ± 0,62

5,47 ± 0,52


Butyrat

1,59 ± 0,16

2,86 ± 0,30

7,03

1,97 ± 0,15

1,61 ± 0,41

3,31 ± 0,37b

5,01 ± 0,04a

3,82 ± 0,28b

5,47 ± 0,45a

3,22 ± 0,25c

1,96 ± 0,48*

3,25 ± 0,23a

4,08 ± 0,18b

Gesamt-SCFA

15,11 ± 0,12

35,09 ± 3,83

61,44

17,13 ± 0,41

17,03 ± 0,41

47,62 ± 0,70c

41,29 ± 0,06

47,62 ± 2,03c

48,41 ± 0,56c

34,98 ± 1,67c*

30,46 ± 3,32

31,32 ± 1,67b*

33,30 ± 0,90c*

n

6

5

1

3

2

5

2

5

5

5

2

3

4

Abb. 2. Scheinbare Hemmung der Butyratresorption im Dickdarm bei TNBS-KolitisDie Abb. zeigt die Differenzen der Butyratkonzentrationen zwischen den einzelnen Dickdarmabschnitten während derTNBS-Kolitis von Ratten bei unterschiedlichen Futterangeboten (K, S oder SR)Fig. 2. Apparent inhibition of butyrate absorption in the large intestine during TNBS-colitisThe fig. shows the differences of the butyrate concentrations between the different parts of the large intestine duringTNBS-colitis of rats fed different diets (K, S or SR)


Stationäre Lösung von (1.1)/(1.2)Für die Kompartimente i = 2,3,…,n gilt

(2.1)

(2.2)

oder genauer

(2.3)

dabei sind

(3)

(4)

Die Geschwindigkeitskonstanten kc(v) und ke(v), defi-niert in (4), bestimmen die Geschwindigkeit der bakte-riellen SCFA-Bildung und deren epitheliale Aufnahmerelativ zur Translokationsrate kt des Chymus.

Weitere Vereinfachungen(i) Die Konzentration der Bakterien ist in allen Kom-

partimenten gleich, d. h. B(i) = konst. = B(ii) Die Kompartimente haben ein identisches Volu-

men (d. h. gleiches Volumen der Proben, die ausverschiedenen Segmenten des Intestinums ent-nommen wurden); Ω(i) = konst. = Ω

Mit diesen Vereinfachungen gilt

und folglich

(5)

Die Gleichungen (2.1) bis (2.3) vereinfachen sich eben-falls zu

(6)

und

(7)

Die Neuordnung der Gleichungen (7) ergibt eindeutigeAusdrücke für die Koeffizienten Ci:

3.6 Entwicklung des mathematischen Modells zur Einschätzung der SCFA-ResorptionsratenDas mathematische Modell basiert auf folgenden An-nahmen:

1. Es erfolgt eine gleichgerichtete distale Bewegungdes Chymus mit konstanter Geschwindigkeit(Modellparameter kt).

2. Die Flüssigkeitsvolumina in den Kompartimentensind konstant.

3. Die bakterielle Bildung der SCFA und deren Resorption ist proportional zur Gesamtmenge derBakterien im jeweiligen Kompartiment.

4. Die kinetischen Prozesse werden durch eine Massen-Wirkungs-Kinetik beschrieben (d. h. keineSättigungsbedingungen).

5. Der Verdauungsprozess ist über das betrachteteZeitintervall stationär (konstante Reaktions- undTransportraten).

Kinetik der Kohlenhydratpolymere

(1.1)

Der erste Term auf der rechten Seite von (1.1) be-schreibt die Aufnahme von RS3 aus dem Kompar-timent (i-1) und die Freisetzung in das Komparti-ment (i+1), der zweite Term die Spaltung von RS3 zu SCFA.

Kinetik der SCFA

(1.2)

Der erste Term auf der rechten Seite von (1.2) be-schreibt die Bildung der SCFA durch die Degradationvon RS3, der zweite Term die Aufnahme der SCFA ausdem Kompartiment (i-1) und die Freisetzung in dasKompartiment (i+1), der dritte Term beschreibt die Auf-nahme der SCFA in Epithelzellen.

Abkürzungenkt, konstante Rate der Chymus-Translokation

durch das Intestinum;kc, Abbaurate der Kohlenhydratpolymere zu SCFA

pro Bakterienzellkolonie;B(i), Anzahl der Kolonien der bakteriellen SCFA-

Bildung und deren Verwertung im Komparti-ment i;

ke(i), Rate der epithelialen SCFA-Aufnahme im Kompartiment i;

Ω(i), Flüssigkeitsvolumen des Kompartiments


(8)

Entsprechend der Gleichung (3) stehen die unbekann-ten Aufnahmeraten ke(i) in Beziehung zu den Koeffi-zienten Ci durch ke(i) = 1/Ci-1, d. h. bei Anwendungder Gleichungen (8)

(9)

Die Gleichung (9) berücksichtigt, dass die gemessenenVeränderungen in der Konzentration der SCFA in denverschiedenen Kompartimenten sowohl auf die epi-theliale Aufnahme als auch auf die fortlaufende Ab-nahme von RS3 zurückzuführen sind.Berücksichtigt wird weiterhin, dass sich die Abbauge-schwindigkeit von RS3 nicht signifikant weder in ge-sunden noch in kranken Tieren oder bei Zusatz vonRutin unterscheidet, d. h. der Term

in der Gleichung (9) ist gleich in allen betrachteten Si-tuationen. Dadurch kann die relative Veränderung derResorptionsraten, wenn zwei experimentelle Fälle Iund II verglichen werden, vereinfacht angegeben wer-den durch

(10)

Unter der Annahme, dass die Konzentration der resis-tenten Stärke um Größenordnungen kleiner ist als dieKonzentration der Monosaccharid-Einheiten und deraus ihnen gebildeten SCFA-Moleküle, kann der zweiteTerm im Zähler und Nenner der Gleichung (10) ver-nachlässigt werden. Dadurch lässt sich diese Formelreduzieren zu

(11)

3.7 Anwendung des mathematischen ModellsMit diesem mathematischen Modell ließ sich eine guteAnpassung zwischen den gemessenen und errechne-ten Werten für die Konzentrationen der SCFA erreichenund damit belegen, dass das mathematische Modell

trotz der vorgenommenen Vereinfachungen die Ten-denz des nicht monotonen Verlaufs im Verhalten derSCFA-Spiegel in den Dickdarmkompartimenten korrektbeschreibt. Mit Hilfe von Gleichung (11) können dierelativen Veränderungen in der Resorptionsrate derSCFA-Konzentrationen berechnet werden (s. Tab. 7).Die SCFA-Konzentrationen im Caecum wurden dabeials Referenzwerte genommen.Die in Tab. 7 zusammengefassten berechneten Resorp-tionsraten von SCFA durch die Epithelzellen erlaubenfolgende Schlussfolgerungen: 1. Die TNBS-Kolitis führt bei den Ratten, die die Stan-darddiät aufnahmen, zu einer drastischen Hemmungder SCFA-Resorption. Diese Hemmung war erwar-tungsgemäß in der akuten Entzündungsphase amstärksten im Rektum und distalen Kolon ausgeprägt,wo die Resorption von SCFA vollständig zum Erliegenkam. Die Hemmung war aber auch im proximalen Ko-lon und sogar im Caecum noch nachweisbar, obwohldie TNBS-Induktion nur im distalen Kolon erfolgte undauch nur dort Ulzerationen auftraten. 2. Substitution von RS3 im Futter schwächte die Hem-mung der SCFA-Resorption deutlich ab, konnte sieaber nicht vollständig verhindern. Durch den Futter-zusatz von RS3/Rutin wurden dagegen präventive Be-dingungen geschaffen, durch die eine Hemmung derSCFA-Resorption auch in der akuten Phase der Kolitisverhindert wurde. Dadurch war es möglich, währenddes Krankheitsverlaufes mehr SCFA und damit auchButyrat aus dem Lumen des Dickdarmes zu resorbie-ren, die Entzündungsreaktionen abzuschwächen undeine beschleunigte Regeneration der Darmschleimhauteinzuleiten.

3.8 Einfluss von RS3 und RS3/Rutin auf die Expression von PKC-δ und NF-κBImmunhistochemische Befunde unterstreichen, dassRS3 und die Kombination von RS3 und Rutin durchdie Aufrechterhaltung der Butyratresorption die Ent-zündungsreaktion abschwächen und zu einer schnel-leren Regeneration führen. Zwei Parameter, die Pro-teinkinase C-δ (PKC-δ) und NF-κB, die auf den Ent-zündungsablauf Einfluss nehmen, sollen das veran-schaulichen (Abb. 3). PKC-δ ist im gesunden Kolon-epithel, in fixen und mobilen Zellen der Lamina pro-pria, Tela submucosa, der Gefäßwand und im Plexusmyentericus nachweisbar. Im Epithel tritt das PKC-Iso-enzym im Cytosol und membrangebunden im lumi-nalen Kryptenviertel auf. Durch RS3-Zufuhr nahm dieImmunreaktivität (IR) zu und erstreckte sich im Epithelbis ins zweite Kryptenviertel. Der Futterzusatz vonRS3/Rutin schwächte diesen Effekt ab. In den Stroma-zellen veränderten RS3 und RS3/Rutin die cytosolische


PKC-δ-Konzentration nur geringfügig. Während derEntzündung nahm die PKC-δ-IR erwartungsgemäß inden infiltrierenden mobilen Zellen der Tiere, die dasStandardfutter erhielten, signifikant zu. Die hohe PKC-δ-Expression im Saumepithel kann als ein Schutzeffektgewertet werden; denn das Enzym kann effektiv dieKontrolle von Apoptose und Proliferation über die Ak-tivität der Cdk2 (Cyklin-abhängige Kinase) und denTranskriptionsfaktor STAT1 (Signal Transducer andActivator of Transcription) modulieren.Die Hemmung des NF-κB-Komplexes ist in der Thera-pie chronisch entzündlicher Darmerkrankungen einwichtiger Ansatzpunkt (z. B. Mesalazin). Die Lokalisa-tion der NF-κB-IR entsprach der der PKC-δ. Unter derZufuhr von RS3 und Rutin nahm die IR von NF-κB leichtzu und erstreckte sich im Epithel bis in das zweite

Kryptenviertel. Im Verlauf der Entzündung war eineZunahme der NF-κB im Bereich dysplastischer Kryptenzu verzeichnen und auch am Kryptengrund festzustel-len. In der akuten Phase der Entzündung war aucheine kernständige Lokalisation von NF-κB nachzuwei-sen. Diese Veränderungen waren bei Tieren unter derZufuhr von RS3 sowie RS3/Rutin geringer ausgeprägt.Eine IR von IκB-α war nur bei Tieren mit Standardfut-ter festzustellen. Auffällig war, dass Veränderungen inder PKC-δ-Konzentration zeitlich immer früher auf-traten als die in den NF-κB-Mustern, was ein Hinweisauf einen kausalen Zusammenhang zwischen den bei-den Parametern sein kann. Eine ausführlichere Doku-mentation histochemischer Befunde dieser Studie istin den Promotionsarbeiten von Marinovic[29] und Flo-rian[34] zu finden.

Tab. 7: Nahrungszusätze von RS3 und RS3/Rutin verhindern eine Hemmung des SMCT1 bei DarmentzündungenTab. 7: Addition of RS3 and RS3/rutin to diets prevents inhibition of SMCT1 during intestinal inflammationKontrollgruppe

KH

SCFA

kc

ke(0)

ke(4)

ke(6)

ke(11)

ke(21)

vor Caecum

103,382562

22,1922904

Caecum

0,21

0,15

0,07

0,00

0,12

0,08

prox. Kolon

0,14

1,74

1,42

0,24

1,92

2,25

dist. Kolon

0,12

0,54

0,00

0,00

0,65

0,71

Rektum

0,08

0,35

0,00

0,00

0,13

0,08

RS3-Gruppe

RS3

SCFA

ke(0)

ke(4)

ke(11)

ke(21)

vor Caecum

206,765125

44,3845809

Caecum

0,11

0,39

0,33

0,18

prox. Kolon

0,60

0,28

0,24

0,29

dist. Kolon

0,43

0,10

0,15

0,18

Rektum

0,31

0,23

0,11

0,16

RS3/Rutin-Gruppe

RS3

SCFA

ke(0)

ke(4)

ke(11)

ke(21)

vor Caecum

155,073843

33,2884356

Caecum

0,15

0,13

0,01

0,04

prox. Kolon

0,62

0,58

0,59

0,52

dist. Kolon

0,39

0,52

0,55

0,46

Rektum

0,32

0,45

0,46

0,44

Konzentrationen von RS3 und SCFA in μmol/g Frischgewicht bei Eintritt des Chymus in das Caecum.

kc, Abbaurate der Kohlenhydratpolymere zu kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) pro Bakterienzellkolonie; ke(i), Rate der epithelialen

SCFA-Aufnahme im Kompartment i; KH, Kohlenhydrate; RS3, resistente Stärke Typ 3.

377ERNÄHRUNG/NUTRITION, VOLUME 37, 10–2013

4. Diskussion

Die Funktionsfähigkeit des Kolonepithels setzt die Rea-lisierung von zwei Anforderungen voraus: erstens dieBereitstellung ausreichender Mengen an Butyrat ausder Fermentation der intestinalen Mikrobiota und zwei-tens die Resorption von Butyrat durch den SMCT1.Sie wurden in dieser experimentellen TNBS-Studie mitdem Zusatz von butyrogener RS3 sowie RS3 plus Rutinzum Standardfutter erfüllt. Beide Zusätze zeigten pro-tektive Effekte bei der TNBS-Kolitis der Ratten. Die kli-nische Manifestation der Entzündung wurde abge-schwächt und die Erneuerung des geschädigten Darm-

epithels früher und effektiver eingeleitet. Auch die Kon-trollmechanismen der Apoptose wurden eher wiedernormalisiert[35]. Butyrat und Rutin bzw. dessen AglyconQuercetin bewirkten antiinflammatorische Wirkungenüber eine Vielzahl von Mechanismen. Das in dieserStudie verwendete Präbiotikum (RS3) wurde auch imEntzündungsstadium sehr gut fermentiert und ergabeinen hohen SCFA-Anteil an Butyrat, obwohl Verän-derungen in der bakteriellen Zusammensetzung derintestinalen Mikrobiota nicht auszuschließen waren [3,4, 9, 36]. Zu den Butyrat-abhängigen Aufgaben im Kolon zähltdie Stimulation der Kontraktion, wodurch die Transit-

Abb. 3. Einfluss der Futterzusammensetzung (K, S, SR) auf die Lokalisation und Immunreaktivität von PKC-δ und NF-κB in Kolonepitel- und Stromazellen gesunder RattenFig. 3. Influence of the diets (K, S, SR) on the localization and intensity of the immune reactivity of PKC-δ and NF-κB in colonocytes and stroma cells of healthy rats

zeit verkürzt und die Bildung von sekundären Gallen-säuren vermindert[37] wird. Die Resorption von Butyratwird ebenso wie die der anderen SCFA durch die Akti-vität des SMCT1 bestimmt. Da es sich dabei um einenNatrium-gekoppelten Cotransport mit einer Na+-Sub-strat-Stöchiometrie von 2:1 handelt, wird zugleich auchdie Resorption von Na+, Cl- und Wasser aus dem Darm-lumen stimuliert. Ein Verlust der Aktivität des SMCT1begünstigt deshalb das Auftreten von Diarrhöen,hemmt die Na+/K+-ATPase und den Na+/K+-Austau-scher[3]. Butyrat erfüllt in den Kolonozyten ein breitesSpektrum von Aufgaben: Es ist das wichtigste Substratfür den oxidativen Stoffwechsel und damit für die ae-robe ATP-Gewinnung und wird weiterhin für Synthe-sen verwandt[15]. Darüber hinaus greift Butyrat in epi-genetische Regulationsmechanismen ein. Durch seineEigenschaft als Inhibitor von Histondeacetylasen kannButyrat die Histone H3 und H4 hyperacetylieren unddadurch die Expression zahlreicher Gene verändern[3,

38–40]. Zu den Genen, die hoch reguliert werden, zähltauch der SMCT1[41]. Darüber hinaus wird durch Butyrateine verlängerte Halbwertszeit der mRNA für denTransporter erreicht. Butyrat kann weiterhin die Syn-these von Tight-Junction-Proteinen und Muzin stei-gern, was zur Intaktheit der Barrierefunktion und zurStärkung der Immunabwehr der Kolonschleimhaut bei-trägt. Zu den Prozessen, auf die diese SCFA regulato-risch Einfluss nehmen, gehören weiterhin der Zellzy-klus, die Differenzierungsvorgänge, die Apoptose, derCitratzyklus, die Atmungskette, die Fettsäureoxidationund die Synthese vieler Transkriptionsfaktoren ein-schließlich NF-κB und der transkriptionalen Aktivitätdes β-Catenin/TCF4-Komplexes[38].In dieser Arbeit wurde erstmals unter Verwendung derexperimentell bestimmten SCFA-Konzentrationen mitHilfe der mathematischen Modellierung belegt, dassbei den TNBS-Tieren, die mit der Standarddiät ernährtwurden, die Aktivität des SMCT1 während der akutenEntzündung vollständig zum Erliegen kommt (Tab. 7).Das war nicht der Fall bei TNBS-Ratten, deren Futterdurch RS3 oder RS3/Rutin ergänzt wurde. Die Hem-mung der Resorption von Butyrat aus dem Lumen desDickdarmes hatte zur Folge, dass alle zuvor erwähntenzellulären Effekte von Butyrat entfielen. Der ATP- undGTP-Spiegel sowie die Gesamtkonzentrationen derAdenin- und Guaninnukleotide in den Epithelzellennahmen ebenso wie der Spiegel an reduziertem Glu-tathion ab[17]. Diese Befunde machen verständlich, dassdie Epithelzellen bei einer akuten Entzündung energe-tische und oxidative Belastungen nicht mehr ausrei-chend kompensieren können. Das wirkt sich negativauch auf die Integrität der Zellmembran und ihre Bar-rierefunktion aus, wodurch mikrobielle Schädigungen

erleichtert werden[13, 36]. Maßgeblich beteiligt sind darandie Zytokine TNF-α und INFγ, die die Translation derzytoprotektiven Hitzeschockproteine Hsp25 und Hsp70spezifisch durch eine Stimulierung der RNA-abhängi-gen Proteinkinase (PKR) und des eukaryotischen Ini-tiationsfaktors 2α (elF-2α) hemmen[42]; dadurch gehtihre Schutzfunktion in der Oberfläche des Kolonepi-thels verloren. Weiterhin erhöht TNF-α die Permeabi-lität der epithelialen Tight-Junction-Struktur und senktsomit die Aktivität des mukosalen Immunsystems[3].Um einen Schutzeffekt gegenüber Schädigungen durchLipidhydroxyperoxide aufrecht erhalten zu können,werden im Oberflächenepithel und besonders amKryptengrund des Kolonepithels die Cyclooxygenase-2 und Glutathionperoxidase-2 hoch reguliert[34]. TNF-αkann außerdem in Kolonepithelzellen die Expressionder Protein Tyrosin-Phosphatase N2 (PTPN2) steigern,wodurch Signalübertragungen durch die mitogen-ak-tivierte Proteinkinase und die Induktion inflammatori-scher Mediatoren abgeschwächt werden. Dieser Effektspielt wahrscheinlich auch bei chronischen Dickdarm-entzündungen eine wichtige Rolle[43]. Die bei akutenEntzündungen erfolgende Hochregulation des hochaffinen Glukosetransporters 1 in der luminalen Zell-membran der Kolonozyten trägt zwar zur Substratbe-reitstellung für den Energiestoffwechsel bei[44], kom-pensiert jedoch nicht den Ausfall von Butyrat beiepigenetischen Kontrollmechanismen. In den zurück-liegenden Jahren wurde zwar mehrfach auf einen De-fekt in der Butyratoxidation im entzündeten Kolon hin-gewiesen[44–46], aber erst vor kurzer Zeit im Promotordes SMCT1 ein putatives Butyrat-Response Elementidentifiziert, das durch diese SCFA stimuliert werdenkann[40, 41, 48]. Die spezifische konzentrationsabhängigeErhöhung des SMCT1 und die Stabilisierung seinermRNA durch Butyrat benötigen zwar keine Mitwirkun-gen von Tyrosinkinasen oder Protein-Serin/Threonin-kinasen, aber die von NF-κB (p65)[41, 49]. Die Hemmungdes SMCT1 wird im Epithel durch TNF-α ausgelöst,das bei akuter Inflammation in großen Mengen gebil-det und sezerniert wird. TNF-α vermindert dosisab-hängig den mRNA-Spiegel für den SMCT1 und unter-bindet damit die Expression dieses Transporters[46].Das Zytokin ist deshalb maßgeblich für den Tod derKolonozyten bei Entzündungen verantwortlich. Da eineSMCT1-Hemmung jedoch nur durch intrazelluläres Bu-tyrat wieder aufzuheben ist, trägt die resorbierte SCFAentscheidend zum Überleben der Epithelzellen bei. TNF-α tritt als Oligotrimer in löslicher und gebundenerForm auf. Für die Signalübertragung existieren in derZellmembran zwei spezifische Rezeptoren (TNFR1 undTNFR2), die sich in ihren intrazellulären Domänen unddamit in ihrer Signalübertragung und Funktion unter-



scheiden. Das erklärt das komplexe Wirkungsspektrumdieses Zytokins, von dem viele inflammatorische Re-aktionen initiiert werden. Die Entscheidung darüber,ob die Zellen bei hohen TNF-α-Spiegeln überlebenoder untergehen, wird durch Wechselwirkungen zwi-schen den Mitgliedern der TNF-Ligandenfamilie unddenen der TNF-Rezeptorfamilie bestimmt[50]. TNF-αgreift auch in die Transkription von nicht codierendenMikro-RNAs (miRNAs) ein und damit in posttranskrip-tionale Kontrollmechanismen[49]. Dadurch entfällt dieTranslation von ca. 100 miRNAs. Bisher sind 38 miRNAsbekannt, die an Entzündungsprozessen beteiligt sind[51–54].

Spezies- und zellspezifische antiinflammatorische Ei-genschaften wurden für mehrere Flavonoide und diePolyphenole Resveratrol und Curcumin beschrieben[22].Sie ergänzen sich bei Dickdarmentzündungen mit de-nen des Butyrats, wie in dieser tierexperimentellenStudie gezeigt wurde. Bei Rutin, das zusammen mitRS3 im Futter angeboten wurde, sind ebenfalls syste-mische Wirkungen von solchen zu unterscheiden, diemit der intestinalen Mikrobiota verbunden sind. Dergrößte Teil des Rutins wird von den Bakterien im Kolonverstoffwechselt und trägt zur Stabilisierung einer Mi-krobiota bei, die fähig ist, die Ansiedlung und Vermeh-rung pathogener Mikroorganismen zu unterdrücken.Die systemischen antiinflammatorischen Wirkungendes resorbierten Quercetins beruhen hauptsächlich aufWechselwirkungen mit miRNAs, d. h. sie greifen inposttranskriptionale Kontrollmechanismen ein.

Durch Quercetin kommen dadurch folgende Effektezustande: 1. Der durch TNF-α induzierte TranskriptionsfaktorNF-κB wird in intestinalen Epithelzellen gehemmt[56].2. Verminderung der durch LPS induzierten Prolifera-tion und Aktivierung von Makrophagen und Granulo-zyten und Hemmung der Synthese von TNF-α in LPS-stimulierten mononukleären Zellen[57]. 3. Abnahme der Infiltration von Makrophagen und neu-trophilen Granulozyten in die Darmschleimhaut undVerminderung der Synthese von COX2 und iNOS[53, 55]. 4. Unterdrückung eines aktiven NF-κB-Signals in akti-vierten Makrophagen[58]. 5. In LPS-stimulierten mononukleären Zellen senktQuercetin die durch INF-γ induzierte Aktivität der Trans-kriptionsfaktoren STAT1, STAT3 und von NF-κB(p65) [21]. 6. Die intestinale Barrierefunktion verbessert Quercetindurch eine Verstärkung der Tight-Junction-Struktu-ren [24]. 7. Als Inhibitor von Histonacetyltransferasen kann dasFlavonol die Cofaktorrekrutierung des Chromatins unddamit die Expression von zahlreichen Genen verän-dern [22].Abb. 4 fasst die in dieser Arbeit beschriebenen Befundezusammen. Sie unterstreichen die essentielle Bedeu-tung der SMCT1-Aktivität für die Funktionserhaltungdes Kolonepithels. Die Hemmung dieses für die Re-sorption von Butyrat unverzichtbaren Transporters inden Epithelzellen des Kolons kann durch die Zufuhrvon butyrogener RS3 und Rutin mit der Nahrung ver-

Abb. 4. Protektive Wirkungen von resistenter Stärke Typ 3 (RS3) und von Rutin bzw. Quercetin auf das KolonepithelFig. 4. Protective effects of resistant starch type 3 (RS3) and rutin respectively quercetin on the colon epithelium

hindert werden. Die Kombination von RS3 und Rutinwird als Nahrungsergänzung für die Prävention vonDickdarmentzündungen empfohlen.

Danksagung

Die Autoren bedanken sich bei Dr. Morana Bauer-Marinovic, Dr. Simone Florian, Dr. Katrin Müller-Schmehl und Dr. Detlef Schmiedl für ihre wertvolleMitarbeit bei der Durchführung der Experimente undder Auswertung der Ergebnisse.

Abkürzungen

Cdk2, Cyklin-abhängige Kinase; 3,4-DHPE, 3,4-Dihy-droxyphenylessigsäure; GIT, Gastrointestinaltrakt; GTP,Guanosintriphosphat; H&E, Hämalaun und Eosin; Hsp,Hitzeschockprotein; HVA, Homovanillinsäure; IBD,chronisch-entzündliche Dickdarmerkrankungen (engl.:Inflammatory Bowel Disease); IκKβ, Iκ-Kinase-β; IL, In-terleukin; INF-γ, Interferon γ; IR, Immunreaktivität; K,Kontrollgruppe; LPS, Lipopolysaccharid; MCV, MeanCorpuscular Volume; miR, Mikro-RNA; mRNA, Mes-senger RNA; NF-κB, Nuclear Factor kappa B; PKC-δ,Proteinkinase C-δ; PKR, RNA-abhängige Proteinkinase;PTPN2, Tyrosin-Phosphatase N2; RS3, resistente StärkeTyp 3; S, Gruppe erhielt RS3 im Futter; SCFA, kurzket-tige Fettsäuren (engl.: Short-Chain Fatty Acids); SIRS,Systemic Inflammatory Response Syndrom; SMCT1,Sodium dependent Monocarboxylate Transporter 1;SR, Gruppe erhielt RS3/Rutin im Futter; STAT, SignalTransducer and Activator of Transcription; TNBS, 2,4,6-Trinitrobenzensulfonsäure; TNF-α, Tumor Nekrose Fak-tor α

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Adresse der Autoren

Prof. Dr. Gisela Jacobasch*, Holger Pforte,Dr. Gerhard DongowskiDeutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-RehbrückeArthur-Scheunert-Alle 114–116, 14558 Nuthetal

Prof. Dr. Hermann-Georg HolzhütterUniversitätsmedizin Berlin (Charité)Institut für Biochemie, Abteilung Mathematische SystembiochemieCharitéplatz 1, 10117 Berlin

Dr. Martin KruschewskiAbt. für Allgemein-, Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Benjamin FranklinHindenburgdamm 30, 12200 Berlin

*korrespondierende [email protected]

Eingelangt am: 14.5.2013Akzeptiert am: 11.8.2013


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