Darmbakterien aktivieren Immunzellen

Die Mikroorganismen aktivieren dabei zunächst die T-Zellen des Immunsystems und in einem weiteren Schritt B-Immunzellen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die an sich nützlichen Bakterien der Darmflora bei entsprechender Veranlagung der Ausgangspunkt für eine Multiple Sklerose beim Menschen sind.

Möglich wurde dieser überraschende Befund durch neu entwickelte, genetisch veränderte Mäuse. Bei diesen Tieren treten ohne äußeren Einfluss Entzündungsreaktionen im Gehirn auf, die der menschlichen Multiplen Sklerose ähneln – allerdings nur, wenn sie eine intakte Darmflora besitzen. Mäuse, die in keimfreier Umgebung ohne Mikroorganismen im Darm gehalten wurden, blieben dagegen gesund. „Impften“ die Wissenschaftler die keimfrei aufgezogenen Tiere nach mehreren Wochen mit normalen Darm-Mikroorganismen, erkrankten auch sie.

Den Martinsrieder Forschern zufolge beeinflusst die Darmflora Immunzellen des Verdauungstraktes. Mäuse ohne Darmflora weisen dort weniger so genannte T-Zellen auf. Außerdem produziert die Milz dieser Tiere weniger Entzündungsstoffe wie Zytokine. Darüber hinaus bilden ihre B-Zellen kaum Antikörper gegen das Myelin. Statteten die Forscher die Mäuse wieder mit einer Darmflora aus, erhöhten T- und B-Zellen wieder ihre Zytokin- und Antikörperproduktion.

Wahrscheinlich wird das Immunsystem in zwei Phasen aktiviert: Zunächst werden T-Zellen in den Lymphgefäßen des Darmtrakts aktiv und vermehren sich. Diese regen dann zusammen mit den Oberflächenproteinen der Myelinschicht B-Zellen zur Bildung krankmachender Antikörper an. Beides löst Entzündungsreaktionen im Gehirn aus, die schubweise die Myelinschicht zerstören – ganz ähnlich, wie auch die Multiple Sklerose beim Menschen verläuft. Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass auch die Darmflora des Menschen bei entsprechender genetischer Veranlagung eine Überreaktion des Immunsystems gegen die Myelinschicht hervorrufen kann.

Damit kommt möglicherweise der Ernährung eine zentrale Rolle zu, denn sie bestimmt maßgeblich, welche Bakterien den Darm besiedeln. Veränderte Essgewohnheiten könnten beispielsweise eine Erklärung dafür sein, warum die Multiple Sklerose in asiatischen Ländern in den letzten Jahren zugenommen hat. Welche Bakterien an der Entstehung von Multipler Sklerose beteiligt sind, ist noch unklar. Mögliche Kandidaten sind Clostridien, die in direkten Kontakt mit der Darmwand treten können. Auch sie sind natürlicher Bestandteil einer gesunden Darmflora, könnten aber bei erblich vorbelasteten Menschen die T-Zellen aktivieren. Als nächstes wollen die Wissenschaftler deshalb das gesamte mikrobielle Genom von Patienten mit Multipler Sklerose analysieren und so Unterschiede in der Darmflora zwischen gesunden Menschen und Patienten aufspüren.

Literatur: Berer, K., et al.: Nature 2011, Online DOI: 10.1038/nature10554.