Endothelzellen sind an der Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase des Dünndarms beteiligt. Diese werden unterteilt in Blut-Endothelzellen (BECs), die die innerste Schicht der Blutgefäße bilden, und lymphatische Endothelzellen (LECs), die am Aufbau der Lymphgefäße beteiligt sind. Neben den klassischen Funktionen der Endothelzellen, wie der Barrierefunktion und dem Stoffaustausch, bestehen Hinweise, dass sie auch mit Zellen des Immunsystems interagieren. Immunzellen treten mit nicht-hämatopoetischen Zellen in Kontakt, wie beispielsweise Epithelzellen. So können Zellen der Typ-3-Immunantwort via IL-22 die Regeneration von Epithelzellen aktivieren. Indizien sprechen dafür, dass Komponenten des Immunsystems, insbesondere der Typ-3-Immunantwort, mit Endothelzellen interagieren und die Angiogenese beeinflussen. Bis dato existiert keine Studie über die Verteilung von Endothelzellen und bestimmten Immunzellen im steady state des Dünndarms und der Interaktion dieser Zellen. Das Ziel dieser Studie ist, die Verteilung von Endothel- und Immunzellen im steady state des Dünndarms zu charakterisieren, die Bedeutung von Immunzellen, vornehmlich solcher, die an der Typ-3-Immunantwort beteiligt sind, für das Vorkommen von Endothelzellen zu ermitteln und schließlich Signalwege, die an der Interaktion dieser Zelltypen beteiligt sind, näher zu beleuchten. Konventionelle Labormäuse, sowie transgene Mäuse wurden eingesetzt, um das Vorkommen verschiedener Zelltypen in verschiedenen Abschnitten des Dünndarms im steady state zu erforschen. Mit Durchflusszytometrie und Immunfluoreszenz wurden Mauslinien, denen verschiedene Immunzellen fehlen oder in ihrer Funktion eingeschränkt sind, analysiert. Veränderungen der Genexpression im Dünndarmgewebe der Mäuse wurden mittels RT-qPCR analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass Endothel- und Immunzellen in unterschiedlichen Abschnitten des Dünndarms in unterschiedlicher Frequenz vorkamen. BECs waren am zahlreichsten im Jejunum und LECs im Ileum zu finden. Eine gemeinsame Häufung von BECs und RORgt+ T-Zellen wurde festgestellt, wobei auch mikroskopisch eine räumliche Nähe dieser Zelltypen zu sehen war. In Mäusen denen Rag1 oder Rorc(gt) fehlt, wurden weniger BECs und LECs im Dünndarm, insbesondere in den proximalen Abschnitten, detektiert. In den Untersuchungen wurden Hinweise gefunden, dass Th17-Zellen für eine erhöhte Anzahl an Endothelzellen verantwortlich sind. IL-22 wurde als potenzieller Mediator dieser Interaktion identifiziert, möglicherweise indem es das Gleichgewicht von angiogenetischen und angiostatischen Einflüssen zugunsten der Angiogenese verschiebt. In den Ergebnissen der RT-qPCR konnte eine geringere Expression angiogenetischer Gene in Mauslinien mit reduzierter Anzahl an Endothelzellen nachgewiesen werden. Zusammenfassend scheinen Komponenten der Typ-3-Immunität die Formation beziehungsweise Aufrechterhaltung des Gefäßnetzwerkes zu stimulieren.
Endothelial cells are critically involved in the maintenance of tissue homeostasis of the small intestine. Among endothelial cells, blood endothelial cells (BECs), which form the innermost layer of blood vessels, are discriminated from lymphatic endothelial cells (LECs), which are involved in the construction of lymphatic vessels. In addition to the classical functions of endothelial cells, such as barrier function and substance exchange, there is increasing evidence that they also interact with cells of the immune system. Conversely, immune cells are now known to communicate with non-haematopoietic cells, such as epithelial cells. Cells of the type 3 immune response can activate epithelial cell regeneration via IL-22. There is circumstantial evidence that components of the immune system, particularly the type 3 immune response, cooperate with endothelial cells and affect angiogenesis. A study of the distribution of endothelial cells and certain immune cells in the steady state of the small intestine and their interaction does not yet exist. The aim of this study is to characterize the distribution of endothelial cells and immune cells in the steady state of the small intestine, to determine the importance of immune cells, particularly those involved in the type 3 immune response, for the presence of endothelial cells, and finally to elucidate the signalling pathways involved in this interaction. Conventional laboratory mice, as well as transgenic mice, were used to investigate the presence of different cell types in different segments of the small intestine in steady state. Mouse lines lacking various immune cells or having impaired function of the same were analyzed using flow cytometry and immunofluorescence. RT-qPCR was performed to detect changes on the expressional level in small intestinal tissue of the mice. The results of this work showed that endothelial cells and immune cells are present at different frequencies in different sections of the small intestine. BECs were most numerous in the jejunum and LECs in the ileum. A common accumulation of BECs and RORgt+ T cells was observed, and a spatial proximity of these cell types was also evident microscopically. In mice lacking Rag1 or Rorc(gt), fewer BECs and LECs were detected in the small intestine, particularly in its proximal sections. In studies presented in this work, evidence was found, that it is Th17 cells that provide for increased numbers of endothelial cells. IL-22 was identified as a potential mediator of this interaction possibly by shifting the balance of angiogenic and angiostatic influences on endothelial cells in favor of angiogenesis. RT-qPCR results demonstrated lower expression of angiogenic genes in mouse lines with reduced numbers of endothelial cells. In conclusion, components of type 3 immunity appear to stimulate the formation and maintenance of the vascular network.
