Abb.: Autoaggressive B-Zellen (grün) in einem Lymphknoten nahe des Gehirns. Die Aktivierung der B-Zellen findet in den Keimzentren (blau) des Lymphknotens statt. Die aktivierten Zellen produzieren Antikörper gegen die Myelinschicht im Gehirn und tragen so zur Ausbildung von Entzündungsreaktionen bei. MPI f. NeurobiologieNatürliche Darmflora an Entstehung von multipler Sklerose beteiligt

Nützliche Bakterien des Darms können Immunzellen aktivieren und Überreaktion des Immunsystems auslösen

 

München (26. Oktober 2011) – Multiple Sklerose entsteht durch eine Kombination genetischer Veranlagung und Faktoren aus der Umwelt. Krankheitserreger galten lange als solche äußeren Einflüsse. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried zufolge sind es jedoch offenbar nicht krankmachende, sondern nützliche Bakterien, die multiple Sklerose auslösen – nämlich die gesunde Darmflora, die jeder Mensch zur Verdauung braucht. Die Forscher haben herausgefunden, dass genetisch veränderte Mäuse eine der menschlichen Erkrankung ähnliche Entzündung im Gehirn entwickeln, wenn sie eine normal ausgeprägte Darmflora besitzen. 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 multiple Sklerose beim Menschen sind.

 

Der menschliche Darm ist ein Paradies für Mikroorganismen: Rund 100 Billionen Bakterien aus bis zu 2000 unterschiedlichen Arten leben darin. Die Mikroorganismen des Darms sind nicht nur für die Verdauung, sondern auch für seine Entwicklung sowie für das Immunsystem unverzichtbar. Zusammen umfasst diese vielfältige Lebensgemeinschaft zehn- bis hundertmal mehr Gene als das gesamte menschliche Erbgut. Wissenschaftler bezeichnen sie deshalb auch als „erweitertes Selbst“. Aber die Darmflora kann auch an Erkrankungen beteiligt sein, bei denen sich das Immunsystem gegen den eigenen Körper richtet. So fördern Darmbakterien Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn oder rheumatoide Arthritis.

Die Empfänglichkeit für multiple Sklerose, bei der Proteine auf der Oberfläche der Myelinschicht im Gehirn das Immunsystem aktivieren, wird einerseits durch die Gene festgelegt. Größeren Einfluss auf die Erkrankung haben jedoch Umweltfaktoren. Dahinter vermuteten Wissenschaftler bislang infektiöse Erreger. Die Max-Planck-Forscher gehen nun jedoch davon aus, dass multiple durch die natürliche Darmflora ausgelöst wird.

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- bzw. Antikörperproduktion.

„Offenbar 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“, sagt Gurumoorthy Krishnamoorthy vom Max-Planck-Institut für Neurobiologie. Es sind also Veränderungen des Immunsystems, die zur Erkrankung führen, und nicht Störungen im Nervensystem. „Diese Frage nach Ursache und Folge beschäftigt die multiple Sklerose-Forschung seit langem. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass das Immunsystem die treibende Kraft ist“, sagt Hartmut Wekerle, Direktor am Max-Planck-Institut in Martinsried.

Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass auch die Darmflora des Menschen bei entsprechender genetischer Veranlagung eine Überreaktion des Immunsystems gegen die Meylinschicht hervorrufen kann. Damit kommt möglicherweise der Ernährung eine zentrale Rolle bei der multiplen Sklerose zu. Denn die Ernährungsweise 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“, erklärt Hartmut Wekerle.

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.


Originalveröffentlichung

 

  • Kerstin Berer, Marsilius Mues, Michail Koutrolos, Zakeya Al Rasbi, Marina Boziki, Caroline Johner, Hartmut Wekerle & Gurumoorthy Krishnamoorthy
    Commensal microbiota and myelin autoantigen cooperate to trigger autoimmune demyelination
    Na
    ture, DOI: 10.1038/nature10554

 

Abb.: Autoaggressive B-Zellen (grün) in einem Lymphknoten nahe des Gehirns. Die Aktivierung der B-Zellen findet in den Keimzentren (blau) des Lymphknotens statt. Die aktivierten Zellen produzieren Antikörper gegen die Myelinschicht im Gehirn und tragen so zur Ausbildung von Entzündungsreaktionen bei. MPI f. Neurobiologie

 

 


Quelle: Max-Planck-Institut für Neurobiologie, 26.10.2011 (tB).

MEDICAL NEWS

Inadequate sequencing of SARS-CoV-2 variants impedes global response to COVID-19
New meta-analysis finds cannabis may be linked to development of…
New guidance on how to diagnosis and manage osteoporosis in…
Starting the day off with chocolate could have unexpected benefits
Better mental health supports for nurses needed, study finds

SCHMERZ PAINCARE

Versorgung verbessern: Deutsche Gesellschaft für Schmerzmedizin fordert die Einführung des…
Pflegeexpertise im Fokus: Schmerzmanagement nach Operationen
Versorgung verbessern: Bundesweite Initiative der Deutschen Gesellschaft für Schmerzmedizin zu…
Jedes vierte Kind wünscht bessere Schmerzbehandlung
Lebensqualität von Patienten in der dauerhaften Schmerztherapie mit Opioiden verbessern

DIABETES

Bundestag berät über DMP Adipositas: DDG begrüßt dies als Teil…
Mit der Smartwatch Insulinbildung steuern
Verbände fordern bessere Ausbildung und Honorierung von Pflegekräften für Menschen…
Minimalinvasive Geräte warnen ungenügend vor Unterzuckerung
Typ-1-Diabetes und Hashimoto-Thyreoiditis treten häufig gemeinsam auf

ERNÄHRUNG

Wie eine Diät die Darmflora beeinflusst: Krankenhauskeim spielt wichtige Rolle…
DGEM plädiert für Screening und frühzeitige Aufbautherapie: Stationäre COVID-19-Patienten oft…
Führt eine vegane Ernährungsweise zu einer geringeren Knochengesundheit?
Regelmässiger Koffeinkonsum verändert Hirnstrukturen
Corona-Erkrankung: Fehl- und Mangelernährung sind unterschätze Risikofaktoren

ONKOLOGIE

Anti-Myelom-Therapie mit zusätzlich Daratumumab noch effektiver
Positive Ergebnisse beim fortgeschrittenen Prostatakarzinom: Phase-III-Studie zur Radioligandentherapie mit 177Lu-PSMA-617
Lymphom-News vom EHA2021 Virtual. Alle Berichte sind nun online verfügbar!
Deutsch-dänisches Interreg-Projekt: Grenzübergreifende Fortbildungskurse in der onkologischen Pflege
Sotorasib: Neues Medikament macht Lungenkrebs-Patienten Hoffnung

MULTIPLE SKLEROSE

NMOSD-Erkrankungen: Zulassung von Satralizumab zur Behandlung von Jugendlichen und Erwachsenen
Verzögerte Verfügbarkeit von Ofatumumab (Kesimpta®)
Neuer Biomarker bei Multipler Sklerose ermöglicht frühe Risikoeinschätzung und gezielte…
Multiple Sklerose beginnt oft lange vor der Diagnose
Goldstandard für Versorgung bei Multipler Sklerose

PARKINSON

Meilenstein in der Parkinson-Frühdiagnose
Parkinson-Erkrankte besonders stark von Covid-19 betroffen
Gangstörungen durch Kleinhirnschädigung beim atypischen Parkinson-Syndrom
Parkinson-Agenda 2030: Die kommenden 10 Jahre sind für die therapeutische…
Gemeinsam gegen Parkinson: bessere Therapie durch multidisziplinäre Versorgung