Immunsystem gegen Darmbakterien: Wie Vitamin A den Frieden bewahrt
Neue Erkenntnisse über die Rolle von Vitamin A bei der Vermittlung der Beziehung zwischen Darmbakterien und Immunsystem könnten sich als „kritisch“ für die Entwicklung neuer Therapien für Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn, Colitis ulcerosa und andere entzündliche Erkrankungen erweisen, die den Darm betreffen.
Es ist bekannt, dass die Darmbakterien eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit spielen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Billionen freundlicher Mikroorganismen, die von unseren Eingeweiden aufgenommen werden, uns schlank, jung und gesund halten können - sowohl für Körper als auch für Geist.
Aber wie machen Darmbakterien das? Eine Antwort betrifft das Immunsystem. Verschiedene Studien haben die komplexe Beziehung zwischen Darmbakterien und Immunität langsam aufgedeckt. Sie legen nahe, dass die Wechselwirkungen zwischen dem Darm des Wirts und den Bakterien, die unseren Darm besiedeln, dazu beitragen, die Reaktion unseres Körpers auf Krankheiten zu kontrollieren.
Wissenschaftler wissen seit einiger Zeit, dass das Mikrobiom die Immunantwort reguliert. Viele der detaillierten Mechanismen hinter dieser Wechselwirkung blieben jedoch unbekannt. Wie genau ermöglicht beispielsweise das körpereigene Immunsystem, das uns vor Krankheitserregern schützen soll, dass diese freundlichen Bakterien „glücklich“ in unserem Darm leben?
Neue Forschungen haben möglicherweise eine Antwort gefunden: Vitamin A. Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Shipra Vaishnava, einer Assistenzprofessorin für molekulare Mikrobiologie und Immunologie an der Brown University in Providence, RI, fand heraus, dass moderate Vitamin A-Spiegel im Darm das Immunsystem verhindern System vor Überaktivität.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Immunitätkönnen erhebliche Auswirkungen auf Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn haben.
Vitamin A hält die Immunantwort in Schach
Die Darmmikrobiota besteht aus über 100 Billionen Bakterien, erklären die Forscher, die hauptsächlich in die Phyla Firmicutes und Bacteroidetes unterteilt sind.
Anhand eines Mausmodells des Mikrobioms stellten Vaishnava und sein Team fest, dass diese Darmbakterien die Immunantwort ihrer Wirte regulieren, indem sie ein Protein anpassen, das Vitamin A im Magen-Darm-Trakt aktiviert.
Das Protein heißt Retinoldehydrogenase 7 (Rdh7), da es Vitamin A in Retinsäure umwandelt, die aktive Form von Vitamin A.
Darüber hinaus fanden die Wissenschaftler heraus, dass Firmicutes-Bakterien - genauer gesagt Bakterien, die Teil der Clostridia-Familie sind - die Expression von Rdh7 senken. Clostridia-Bakterien bewirken auch, dass die Leber eine erhöhte Menge an Vitamin A speichert, fanden die Wissenschaftler heraus.
Vaishnava und sein Team entwarfen genetisch Mäuse, denen Rdh7 in den Zellen fehlte, die ihren Darm auskleideten. Diese Nagetiere hatten einen Mangel an Retinsäure in ihrem Darmgewebe sowie weniger Immunzellen, die das sogenannte IL-22-Molekül bilden. IL-22 ist ein Signalmolekül, das die antimikrobielle Reaktion des Immunsystems steuert.
Der leitende Forscher weist auch darauf hin, dass andere Elemente des Immunsystems - wie Immunglobulin-A-Zellen und andere T-Zellen - nach Erschöpfung der Mäuse von Rdh7 gleich geblieben sind. Dies zeigt an, dass Rdh7 nur der Schlüssel dafür ist, wie das Immunsystem auf Bakterien reagiert.
Neue Therapien für Autoimmunerkrankungen
Die Wissenschaftler erklären die Auswirkungen ihrer Forschung. Sie sagen, dass das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen den Darmbakterien und der Immunantwort neue Therapien für Autoimmunerkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen beleuchten kann.
"Viele dieser Krankheiten werden auf eine erhöhte Immunantwort oder Immunaktivierung zurückgeführt, aber wir haben einen neuen Weg gefunden, wie Bakterien in unserem Darm die Immunantwort dämpfen können", sagt Vaishnava.
"Diese Forschung könnte bei der Bestimmung von Therapien bei Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn oder anderen entzündlichen Darmerkrankungen sowie bei Vitamin-A-Mangel von entscheidender Bedeutung sein."
Shipra Vaishnava
"Die Rolle von Vitamin A bei Entzündungen ist kontextabhängig und sehr schwer auseinander zu ziehen", fügt der Forscher hinzu. In Zukunft wollen die Wissenschaftler untersuchen, warum die Unterdrückung von Rdh7 für die Immunantwort von entscheidender Bedeutung ist und wie Bakterien die Expression von Rdh7-Genen steuern.
"Eine Änderung des Vitamin-A-Status und der Vitamin-A-Stoffwechselgene fällt mit entzündlichen Darmerkrankungen zusammen, aber wir wissen nicht, ob dies eine Entzündung fördert oder nicht. Wir hoffen, dass die Hinzufügung unserer Erkenntnis, dass Bakterien regulieren können, wie Vitamin A im Darm metabolisiert oder gespeichert wird, dazu beitragen kann, zu klären, warum das Feld sieht, was es sieht. “
Der Forscher hebt die Rolle von Diät- und Darmbakterien für die Gesundheit unseres Immunsystems hervor. "Sowohl unsere Ernährung als auch die Bakterien in unserem Darm sind entscheidend für die Regulierung des Verhaltens unserer Immunzellen", sagt Vaishnava.
"Es ist wichtig herauszufinden, welche Verbindungen auf molekularer Ebene bestehen, um herauszufinden, wie wir entweder Diät oder Bakterien oder beide zusammen verwenden können, um eine therapeutische Wirkung bei entzündlichen oder infektiösen Krankheiten zu erzielen."
