Einleitung: Die kommensale Darmflora führt bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) und experimenteller Colitis zu intestinaler Entzündung. Da Ileitis-Modelle selten sind, wurde der Einfluß der Darmflora auf die Dünndarmentzündung bisher nicht untersucht. Nach peroraler Infektion suszeptibler C57BL/6-Mäuse mit dem Parasiten Toxoplasma (T.) gondii entwickelt sich eine schwere TH1-Typ-Immunpathologie im Dünndarm im Sinne einer Pan- Ileitis. Methoden: Zur Feststellung der Veränderungen der Darmflora während der Entwicklung der Ileitis wurden mikro- und molekularbiologischer Methoden verwendet. Der Einfluß der Darmbakterien auf die Entzündung wurde bei antibiotischer Behandlung und bei gnotobiotischen Mäusen untersucht. Ergebnisse: Die Ileitis wurde von einem ausgeprägten Anstieg der Gesamtbakterienlast und einem dramatischen Verlust der bakteriellen Diversität begleitet. Im Verlauf der Entzündung wurde die grampositiv dominierte Flora (insbesondere grampositive Stäbchen) durch gramnegative Bakterien, die als Escherichia coli und Bacteroides/Prevotella spp. identifiziert werden konnten, ersetzt. Durch sowohl prophylaktische als auch therapeutische antibiotische Behandlung mit Ciprofloxacin und/oder Metronidazol konnte die Dünndarmentzündung verhindert bzw. reduziert werden. Bei keimfreien Mäusen, die mittels 5-facher antibiotischer Behandlung generiert wurden und mit E.coli, Bacteroides/Prevotella spp. oder der kompletten Flora von Ileitis- Mäusen rekolonisiert worden waren, entwickelte sich nach peroraler T. gondii- Infektion die Dünndarmpathologie. Keimfreie Mäuse oder Mäuse, die mit Lactobacillus johnsonii monokolonisiert waren, entwickelten keine Entzündung im Ileum. Schlußfolgerung: Die Entwicklung der T. gondii-induzierten TH1-Typ- Immunpathologie wird von dem Verlust der hohen Diversität einer grampositiv dominierten Flora begleitet an deren Stelle gramnegative Spezies treten. Die Verwendung gnotobiotischer Mäuse ermöglicht es, den Einfluss einzelner bakterieller Spezies auf die Immunpathologie im Dünndarm und den Effekt einer Modulation der Mikroflora für CED zu untersuchen. Weiterhin können so neue Therapiemöglichkeiten, basierend auf der Modulation der Darmflora, erforscht und getestet werden.
Objectives: Commensal gut bacteria contribute to intestinal inflammation in inflammatory bowel diseases (IBD) and experimental colitis. Since ileitis models are scarce, the impact of gut flora on small intestinal inflammation has not been elucidated. Oral infection of susceptible mice with the parasite Toxoplasma (T.) gondii results in severe Th1-type small intestinal immunopathology characterized as pan-ileitis. Methods: Gut flora changes during development of ileitis were identified by molecular and microbiological techniques. The contribution of gut bacteria to inflammation was determined by antimicrobial treatment and by the use of gnotobiotic mice. Results: Ileitis was accompanied by a marked increase of the total bacterial load and a sharp decrease in bacterial diversity. Inflammatory changes were paralleled by a population shift from predominantly Gram-positive rods to Gram-negative bacteria identified as Escherichia coli and Bacteroides/Prevotella spp., respectively. Prophylactic and therapeutic antibacterial treatment with ciprofloxacin and/or metronidazole prevented or reduced small intestinal inflammation. Germfree animals generated by quintuple antimicrobial treatment and recolonized with total gut flora, E. coli or Bacteroides/Prevotella spp. developed small intestinal pathology after infection with T. gondii. Germfree mice or mice monoassociated with Lactobacillus johnsonii did not develop ileal inflammation. Conclusions: Development of T. gondii-driven Th1-type immunopathology is accompanied by a shift from a highly diverse microflora to few Gram-negative species. The use of gnotobiotic mice will allow to study the impact of individual bacterial species on small intestinal immunopathology and to test the effect of gut flora modulation in IBD. Furthermore it may prove useful to test novel therapies based on modulation of gut flora.