Könnten bestimmte Darmbakterien vor Nahrungsmittelallergien schützen?
Neue Forschungsergebnisse bestätigen die Idee, dass das Fehlen bestimmter Bakterien im Darm zu Nahrungsmittelallergien führen kann, von denen Millionen Menschen betroffen sind. Die Studie legt auch nahe, dass das Auffüllen wichtiger Darmbakterien eine Möglichkeit zur Behandlung von Nahrungsmittelallergien bieten könnte.
Wissenschaftler des Boston Children’s Hospital und des Brigham and Women’s Hospital, ebenfalls in Boston, MA, stellten fest, dass Babys und Kindern mit Lebensmittelallergien bestimmte Arten von Darmbakterien fehlen.
Als das Team Mäusen die fehlenden Bakterien gab, schützten die Mikroben die Tiere vor Nahrungsmittelallergien.
Die Forscher kartierten auch die Wechselwirkungen zwischen Mauszellen und Bakterien hinter der Schutzwirkung.
Sie beschreiben ihre Ergebnisse in einem kürzlich erschienenen Naturmedizin Papier.
Frühere Studien haben ähnliche Schlussfolgerungen über die Zusammenhänge zwischen Darmbakterien und Nahrungsmittelallergien gezogen. Sie führten jedoch keine detaillierten Analysen der Wechselwirkungen auf zellulärer Ebene durch.
"Wir haben kultivierbare Bakterien menschlichen Ursprungs identifiziert, die das Immunsystem so modulieren, dass sie gegenüber Nahrungsmittelallergenen tolerant werden", sagt Dr. Lynn Bry, Co-Senior-Studienautorin, Direktorin des Massachusetts Host-Microbiome Center am Brigham and Women 's Hospital.
Die Ergebnisse weisen auf einen neuen Weg zur Behandlung von Nahrungsmittelallergien hin, bei dem nützliche Bakterien verwendet werden, um die Verkabelung des Immunsystems zu verändern. Anstatt auf ein bestimmtes Lebensmittelallergen abzuzielen, könnte diese Methode möglicherweise alle Lebensmittelallergien auf einmal behandeln.
Ein solcher Ansatz unterscheidet sich stark von der oralen Immuntherapie, bei der das Ziel darin besteht, die Schwelle der allergischen Reaktion durch winzige, zunehmende Expositionen gegenüber dem relevanten Nahrungsmittelallergen zu erhöhen.
"Dies stellt eine grundlegende Änderung unseres Ansatzes für Therapeutika gegen Lebensmittelallergien dar", fügt Dr. Bry hinzu.
Nahrungsmittelallergie und Darmbakterien
Eine Allergie entsteht, wenn das Immunsystem einer Person extrem auf eine Substanz reagiert, die bei anderen Menschen normalerweise keine Reaktion hervorruft.
Die allergische Reaktion kann von einer leichten Reizung bis zur Anaphylaxie reichen, einer schweren, lebensbedrohlichen Immunreaktion, die sofortige ärztliche Hilfe erfordert. Nahrungsmittelallergien gehören zu denen, die zu Anaphylaxie führen können.
Eine Studie aus dem Jahr 2018 zur weltweiten Prävalenz von Nahrungsmittelallergien legt nahe, dass zumindest in westlichen Ländern etwa 10% der Menschen von der Krankheit betroffen sind, was bei jüngeren Kindern am häufigsten vorkommt. Es gibt auch Hinweise darauf, dass in Entwicklungsländern die Nahrungsmittelallergie zunimmt.
Allergien gegen Kuhmilch und Eier gehören in vielen Teilen der Welt zu den häufigsten Nahrungsmittelallergien. Die Muster der Nahrungsmittelallergie können jedoch von Land zu Land variieren, abhängig von den Ernährungsgewohnheiten ihrer Bevölkerung.
Im menschlichen Darm oder Verdauungstrakt leben Billionen von Mikroorganismen, darunter mehr als 1.000 Bakterienarten. Diese Mikroben spielen eine entscheidende Rolle für Gesundheit und Krankheit.
Darmbakterien können die Biologie ihrer Wirte auf vielfältige Weise beeinflussen. Zum Beispiel können sie mit Hormonen interagieren, um Entzündungen auszulösen. Forscher haben auch Zusammenhänge zwischen Ungleichgewichten der Darmbakterien und der Funktionsweise des Nervensystems und des Gehirns gefunden.
Es gibt auch solide Beweise dafür, dass Darmmikroben eng mit dem Immunsystem des Darms zusammenarbeiten und ein „komplexes immunfunktionelles Organ“ mit eigenen Subpopulationen von Immunzellen, chemischen Botenstoffen und Bakterien bilden.
Jede Veränderung des Gleichgewichts zwischen Darmmikroben und diesen Komponenten des Immunsystems kann eine Reihe von Krankheiten auslösen, sogar Krebs fördern und die Behandlung stören.
Wie können Darmbakterien die Nahrungsmittelallergie beeinflussen?
Eine unter Wissenschaftlern auf dem Vormarsch befindliche Theorie besagt, dass bestimmte Lebens- und Pflegemuster in der westlichen Welt die Möglichkeiten für Säuglinge verringern könnten, nützliche Darmbakterien anzusammeln, die das Darmimmunsystem auf eine Weise verdrahten, die Nahrungsmittelallergien vorbeugt.
Zu diesen Lebensstilmustern gehören kleinere Familien, eine Verringerung des Stillens, eine Zunahme der Kaiserschnittgeburten und ein höherer Einsatz von Antibiotika.
Um diese Idee zu testen, begann das Team hinter der neuen Studie damit, alle paar Monate Stuhlproben von Babys zu sammeln. Unter Verwendung dieser Proben verglichen die Forscher die Darmbakterien von 56 Säuglingen und Kindern, die Nahrungsmittelallergien entwickelten, mit denen von 98 übereinstimmenden Personen, die dies nicht taten.
Die Ergebnisse zeigten, wie auch frühere Studien gezeigt haben, dass sich die Darmbakterien der Personen mit Lebensmittelallergien von denen der Teilnehmer ohne Lebensmittelallergien unterschieden. Dieses Ergebnis wirft jedoch die Frage auf: Inwieweit waren diese Unterschiede für die Nahrungsmittelallergien verantwortlich?
Für die nächste Phase der Studie transplantierte das Team Darmmikrobenproben von Kindern mit und ohne Nahrungsmittelallergie in Mäuse, die empfindlich auf Eier reagierten.
Die Forscher fanden heraus, dass Mäuse, die Darmbakterienproben von Kindern ohne Nahrungsmittelallergie erhielten, weniger wahrscheinlich allergisch auf Eier reagierten als Mäuse, die Proben von Kindern mit Nahrungsmittelallergien erhielten.
Die Forscher verwendeten dann fortschrittliche Computertechniken, um Unterschiede zwischen den Darmbakterienproben von Kindern mit und ohne Nahrungsmittelallergien zu identifizieren. Dank dieser leistungsstarken Tools konnte die Analyse einzelne Bakterienarten herausgreifen und in kleinen Gruppen testen.
Aus wiederholten Tests der Bakterien in den Mäusen entwickelte das Team zwei Gruppen von Mikroben, die jeweils fünf oder sechs umfassten Clostridiales oder Bacteroidetes Arten menschlicher Darmbakterien.
Diese besonderen Bakteriengruppen hielten die Mäuse resistent gegen Eiallergien. Als das Team Gruppen mit anderen Bakterienarten an den Mäusen testete, schützten sie diese nicht.
Abbildung der Interaktionen auf Zellebene
In der nächsten Phase der Studie untersuchten die Forscher, was auf zellulärer Ebene passieren könnte, um diese Effekte hervorzurufen. Dank der ausgeklügelten Techniken konnten sie erneut Veränderungen der Immuninteraktionen sowohl beim Menschen als auch bei den Mäusen untersuchen.
Sie fanden, dass das von Vorteil ist Clostridiales und Bacteroidetes Gruppen, die die Mäuse vor Nahrungsmittelallergien schützten, zielten auf zwei Immunwege ab und lösten spezifische T-Zellen im Immunsystem aus.
Die T-Zellen, die die nützlichen Bakterien auslösten, waren regulatorische T-Zellen. Die Bakterien hatten ihren Zustand so verändert, dass sie keine extremen Immunreaktionen auf Hühnerei-Protein hervorriefen.
Die Forscher warnen davor, dass diese Ergebnisse zwar vielversprechend erscheinen, aber nur bei Mäusen gültig sind. Weitere Studien müssen nun die Ergebnisse beim Menschen wiederholen.
Einige Mitglieder des Teams richten bereits eine Studie im Boston Children’s Hospital ein, um einen Fäkaltransplantationsansatz zur Behandlung von Erwachsenen mit Erdnussallergie zu testen.
Darüber hinaus stellen eine Reihe privater Unternehmen unterschiedliche Bakterienzusammensetzungen für klinische Studien her. In diesem Tempo ist es möglich, dass Behandlungen in ungefähr 5 Jahren verfügbar sein könnten.
Es scheint, dass die Möglichkeit, detaillierte Wechselwirkungen zwischen Mikroben und menschlichen Zellen zu untersuchen, die Möglichkeit eröffnet, „einen besseren therapeutischen und einen besseren diagnostischen Ansatz für Krankheiten zu finden“, kommentiert Dr. Bry.
"Mit Nahrungsmittelallergien haben wir ein glaubwürdiges Therapeutikum erhalten, das wir jetzt für die Patientenversorgung vorantreiben können."
Dr. Lynn Bry
