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Modell eines Dickdarms wird auf Bauchhöhe von zwei Händen gehalten

Ausgewählte Bakterien sorgen für Darmreifung

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Ernährung Immunsystem Magen-Darm

Ein Anstoß von außen genügt, um den Darmtrakt zu erziehen: Eine Forschungsgruppe an der Philipps-Universität Marburg konnte zeigen, dass ausgewählte Bakteriengemeinschaften im Erwachsenenalter den Darmtrakt nachträglich aufbauen und das Immunsystem unterstützen können.

Studie zur Entwicklung des Immunsystems im Erwachsenenalter

Hunderttausende von Bakterien besiedeln den menschlichen Darm und leisten dort wertvolle Arbeit, indem sie die Verdauung unterstützen und bioaktive Stoffe produzieren. Darüber hinaus sind sie unentbehrlich für die Reifung des Verdauungstraktes und des Immunsystems in der Darmschleimhaut.

Für die Zeit von der Geburt bis zum Ende der Stillzeit gibt es umfangreiche Studien, die belegen, dass das früh erworbene Mikrobiom lebenslange Auswirkungen auf die strukturelle und funktionale Beschaffenheit der Darmschleimhaut und des Immunsystems hat.

Welchen Einfluss Mikroben auf die Entwicklung des Darmtraktes im Erwachsenenalter haben, ist dagegen bislang nur unzureichend untersucht.

Ein Forschungsteam aus Marburg um den Immunologen Professor Dr. Ulrich Steinhoff konnte nun zeigen, dass nur einige wenige Bakterien genügen, um das Immunsystem reifen zu lassen und einen Umbau des Darmgewebes einzuleiten.

Colitis ulcerosa und Morbus Crohn

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Annette Kerckhoff · Jost Langhorst

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Erscheinungsjahr: 2019, 5. Aufl.

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Haben symptomfreie Überträger ein unzureichend ausgebildetes Verdauungssystem?

Bei zahlreichen Erregern ist eine nicht bekannte Menge an Individuen in der Lage, die Krankheit zu übertragen, obwohl sie selbst symptomfrei sind. Die Kontrolle des Infektionsgeschehens wird dadurch enorm erschwert.

Die Forschungsgruppe stellte die Hypothese auf, dass das Fehlen bestimmter intestinaler Mikroben die Entwicklung eines symptomlosen Überträgerstatus begünstige und dass eine gezielte Therapie mit ausgewählten Bakteriengemeinschaften zu einer langfristigen Darmreifung und Unterstützung des Immunsystems führen könne.

Studienaufbau

Die Forschungsgruppe untersuchte keimfreie Mäuse, die keinerlei Bakterien beherbergen – bis auf den Nagerschädling Citrobacter rodentium, der den Darm befällt, ohne Krankheitssymptome hervorzurufen.

Verfügen Mäuse über eine normale Darmflora, werden die Erreger unverzüglich beseitigt. In keimfreien Tieren dagegen wird die symptomauslösende Wirkung zwar erfolgreich unterdrückt, die Erreger aber bleiben lebenslang im Darmtrakt nachweisbar. Die keimfreien Mäuse werden auf diese Weise zu symptomfreien Überträgern.

Die Marburger Forschungsgruppe verabreichte den erwachsenen, bisher keimfreien Versuchstieren einen Cocktail ausgewählter Bakterienstämme. Dieser bestand aus einem kurz zuvor beschriebenen Modell-Mikrobiom, das um ausgewählte Bakterienstämme (E. coli und Citrobacter amalonaticus) ergänzt wurde.

Ergebnis

Die nachträgliche Besiedelung mit den ausgewählten Bakterienstämmen führte dazu, dass die Mäuse eine Immunabwehr entwickelten, die zur vollständigen Beseitigung des Erregers führte. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die Mikroben das Wachstum der Blutgefäße im Darmgewebe anregten. Ein Teil der eingesetzten Bakterienstämme konkurrierte darüber hinaus mit dem Citrobacter-Erreger um dieselben Nährstoffe.

Einschätzung

Das Team um Erstautorin Romero konnte belegen, dass die nachträgliche Besiedelung mit Mikroben das Wachstum der Blutgefäße im Darmgewebe anregt, so dass Immunzellen leichter in den Darm einwandern können.

Zur Reifung des Immunsystems genügt also ein Anstoß von außen mit einer geringen Anzahl (hier nur ein Dutzend) ausgewählter Bakterienstämme.  

Die Schlussfolgerung der Forschenden lautet, dass eine Therapie mit speziell zusammengestellten Bakteriengemeinschaften auch im Erwachsenenalter ein unzureichend entwickeltes Immunsystem so unterstützen kann, dass eine nachträgliche und dauerhafte Reifung des Darmmikrobioms möglich ist. Wie die Mikroben im Einzelnen wirken, muss in weiteren Studien noch erforscht werden.

Professor Dr. Ulrich Steinhoff leitet eine Arbeitsgruppe am Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Philipps-Universität Marburg. Die Erstautorin promovierte am Institut.

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Literatur zu "Ausgewählte Bakterien sorgen für Darmreifung"

1) Rossana Romero & al.; Selected commensals educate the intestinal vascular – and immune system for immuno-competence; Microbiome, 2022; DOI: 10.1186/s40168-022-01353-5, Link

Ines Bergfort
Ines Bergfort

Öffentlichkeitsarbeit

Telefon: 0201 56 305 22