Manchmal nutzt die Natur Mechanismen, die widersprüchlich erscheinen – aber in Wirklichkeit sind sie hocheffizient. Eine Forschergruppe unter Leitung von Marburger Wissenschaftlern konnte das jetzt eindrucksvoll bei der Immunantwort des Darms bestätigen. Ihre Erkenntnisse revidieren die bisherige Auffassung darüber, wie das Immunsystem des Darms trainiert wird.
Generell benötigt es dazu Antigene, also Fremdstoffe, um weiße Blutkörperchen, die Lymphozyten, auszubilden. Die Lymphozyten können die Antigene dann erkennen und mit Hilfe von Antikörpern bekämpfen.
Forschungsteam verfolgte Schicksal von Immunzellen
"Dieses Training - hat man bisher gedacht - liefern vor allem Antigene aus Darmbakterien. Was wir herausfinden können, ist, dass auch Nahrungs-Antigene gebraucht werden für das Training des Immunsystems im Darm. Das war sehr überraschend."
Professor Alexander Visekruna vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene der Philipps-Universität Marburg. Die Forscher stießen auf die Bedeutung der Nahrungsantigene, als sie bei Mäusen die so genannten Peyer-Plaques genauer untersuchten, eine lymphknotenartige Struktur im Dünndarm.
Dort wiesen sie Nahrungsproteine nach, die spezielle T-Lymphozyten aktivieren und entdeckten dabei einen erstaunlichen Mechanismus. Professor Ulrich Steinhoff, der Forschungsleiter des Marburger Instituts.
"Das ist nämlich, dass diese Lymphozyten aktiviert werden, aber nach kurzer Zeit auch schon wieder absterben. Das war natürlich zuerst einmal ein Widerspruch, denn was soll Aktivierung und gleichzeitig das Absterben? Man konnte es sich so vorstellen, wenn sie das Bild eines Dorfbrunnens vor sich haben: Das Wasser, das in den Dorfbrunnen fließt und das Becken auffüllt, hat aber auch gleichzeitig immer einen gleichen Wasserstand, weil ein Abfluss dafür sorgt, dass es nie überläuft."
Nahrung löst Immunantwort im Darm aus
Das Immunsystem im Darm sorgt also dafür, dass die ständige Nahrungszufuhr keinen Überschuss an aktivierten Immunzellen erzeugt, der es überfordern würde. Die Zeitspanne bis zu deren Absterben reicht aber aus, um die Immunabwehr zu stimulieren.
"Wir haben gesehen, dass gewisse Zellen, bevor sie absterben, dem Immunsystem eine Hilfe geben, indem nämlich Antikörper produziert werden. Das ist die eine Schiene. Und die andere Schiene war, dass beim Absterben diese toten Zellen dann durch Fresszellen aufgenommen werden und dass diese Aufnahme zur Produktion einer antientzündlichen Substanz führt, nämlich IL 10, die sehr wichtig ist, damit der Darm in Ruhe bleibt."
Ein funktionierendes Zelltodprogramm, das durch Nahrungsproteine aktiviert wird, ist für Ulrich Steinhoff daher das Markenzeichen eines gesunden Darms. Die Marburger Forscher konnten diese zunächst im Tierversuch gewonnene Erkenntnis auch auf den Menschen übertragen.
Markenzeichen für einen gesunden Darm
In Zusammenarbeit mit der Berliner Charité wiesen sie nach, dass der Zelltodmechanismus bei Morbus-Crohn-Patienten gestört ist, die Darmentzündungen ausbilden. Wie andere Studien zeigen, wird der Zelltod durch einen Immunblocker namens PD-1 initiiert, der bei Krebspatienten oft durch Antikörper ausgeschaltet wird.
Auch diese Patienten entwickeln dann Darmentzündungen. Die neuen Erkenntnisse sprechen auch dafür, dass es sinnvoll ist, eine spezielle Diät gegen Darmentzündungen einzusetzen, die das Immunsystem nur sehr gering stimuliert. Sie wird zwar bereits genutzt, stößt aber bei vielen Medizinern noch auf Skepsis, weil man bisher nicht erklären konnte, wie sie funktioniert.
"Und ich glaube, dass wir zumindest ein Stück in die Richtung hinweisen können, wie sie funktioniert: Dass nämlich diese T-Zellen nicht mehr stimuliert werden, das heißt also, der Brunnen läuft einfach nicht über, weil diese T-Zellen einfach viel geringer oder fast gar nicht mehr stimuliert werden."
