Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa werden intensiv beforscht, da eine Heilung dieser Erkrankungen nach heutigem Wissensstand noch nicht möglich ist. Der Erkrankungsmechanismus ist noch ungeklärt, beruht aber vermutlich unter anderem auf einer gestörten Immunantwort. Während die Darmmukosa physiologisch hypoxisch ist, weist bei Entzündungen auch die Submukosa hypoxische Bereiche auf. Hier wird der Hypoxie-induzierbare Faktor-1 (HIF-1) aktiviert. HIF-1 ist ein Transkriptionsfaktor, der den Zellen erlaubt, sich der hypoxischen Umgebung, wie sie bei CED vorkommt, anzupassen. Vorausgegangene Studien zeigten eine zentrale Rolle von HIF-1 für die Funktion von Immunzellen. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle von HIF-1 in Makrophagen im Rahmen eines in vitro Kolitis-Modells zu untersuchen, da Mausmodelle einer Dextrannatriumsulfat (DSS)-induzierten Kolitis auf eine entzündungsfördernde Rolle von HIF-1 in myeloiden Zellen hinwiesen.

Für das in vitro Kolitis-Modell wurden Knochenmarksmakrophagen (BMDMs) aus Mäusen mit funktionsfähigem und funktionslosem HIF-1 in myeloiden Zellen isoliert und im Anschluss mit Lipopolysaccharid (LPS) stimuliert. Die Produktion von HIF-1-abhängigen Zytokinen wurde auf mRNA- und Proteinebene verglichen. Die konditionierten Medien der BMDMs wurden im Anschluss auf murine Kolonkarzinomzellen (MC-38 Zellen) gegeben und deren inflammatorische Antwort mittels Fluoreszenzmikroskopie und mRNA-Analysen bewertet.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass HIF-1 in Makrophagen zu einer gesteigerten Expression und Sekretion von pro- sowie antiinflammatorischen Zytokinen führte. Diese führten in MC-38 Zellen zu einer Internalisierung des Tight Junction Proteins Zonula-occludens-1 (ZO-1), welches den Beginn einer intestinalen Entzündung ermöglicht. Eine entzündungsfördernde Rolle von HIF-1 in Makrophagen konnte in den MC-38 Zellen auf mRNA-Ebene jedoch nicht beobachtet werden. Das Vollbild der Erkrankung, wie sie in vivo beobachtet wurde, ist somit vermutlich auch von der HIF-1-Aktivität in anderen myeloiden Zellen abhängig.