Posted in: Medizin 13. Oktober 2011 20:00 0 Kommentare Weiter lesen →

Ein Minenfeld im Darm

Eingefärbte Mikroskopaufnahme zeigt blaue Darmzotten und in deutlichem Abstand davon eine Masse voller grün fluoreszierender Bakterien Auf jede Körperzelle eines Menschen kommen zehn Bakterienzellen in seinem Darm. Wie sich das sensible Immunsystem mit dieser Mikroflora arrangiert, enthüllen Untersuchungen amerikanischer Forscherinnen. Im Dünndarm sorgt mit Abwehrmolekülen gespickter Schleim dafür, dass die Bakterien gar nicht erst an die Darmwand herankommen.

Im Dünndarm besteht eine rund 50 Mikrometer breite “verbotene Zone” zwischen Darmwand (blau angefärbte Zellkerne) und Darmbakterien (grün). Bild: Courtesy of Shipra Vaishnava and Lora Hooper

Derzeit werde allgemein angenommen, dass Darmbakterien fortwährend Kontakt mit der Darmwand hätten und das Immunsystem provozierten, schreiben die Forscherinnen um Lora Hooper von der University of Texas im Magazin “Science”. Die neuen Resultate stützten dagegen die Hypothese, dass die räumliche Trennung von Mikroben und Darmwand einer überschießenden Abwehrreaktion vorbeuge und so ein für beide Seiten vorteilhaftes Zusammenleben ermögliche.

Hooper und ihre Gruppe studierten Dünndarmgewebe von Mäusen. Dieses hatten sie so vorbereitet, dass die Lage von Darmwand und Darmflora beim Anfertigen hauchdünner Gewebeschnitte erhalten blieb. Die mikroskopische Betrachtung dieser Schnitte enthüllte eine Art verbotener Zone an der Darmoberfläche: Nur wenige Bakterien kamen näher als 50 Mikrometer (Tausendstel Millimeter) an die Spitzen der Darmzotten heran oder schafften es gar in den Raum zwischen den Zotten, beobachteten die Forscherinnen.

Vor einiger Zeit war entdeckt worden, dass im Dickdarm eine zähflüssige Schleimschicht die Darmflora auf Abstand hält. Im Dünndarm, wo zäher Schleim die Nährstoffaufnahme behindern würde, wendet der Körper eine andere Strategie an, fanden Hooper und Kolleginnen. Hier geben die Zellen der Darmwand laufend ein Protein mit der Kurzbezeichnung Reg3gamma in den Schleim ab. Das Molekül aus der Gruppe der Lektine lagert sich an Bakterien an und tötet sie ab. Auf diese Weise wirkt der Schleim wie ein Minenfeld, das die Annäherung von Bakterien an die Wand des Dünndarms unterbindet.

Gesteuert wird die Bildung des Proteins wiederum über Rezeptoren des angeborenen Immunsystems, ermittelten die Forscherinnen. Blockierten sie diesen Signalweg, konnten die Bakterien den Raum zwischen den Dünndarmzotten besiedeln und Kontakt mit der Darmwand aufnehmen. Als Konsequenz vervielfachte sich die Zahl von Abwehrzellen in der Darmwand, die wiederum in großen Mengen Antikörper und Signalstoffe des Immunsystems ausschütteten.

Die stete Abgabe von Reg3gamma in den Dünndarmschleim könnte also von großer Bedeutung für ein problemloses Miteinander von Mensch und Darmbakterien sein, folgern Hooper und ihre Kolleginnen. Umgekehrt könnte eine Störung dieses Systems vielleicht zur Entstehung entzündlicher Darmerkrankungen beitragen, bei denen ein überaktives Immunsystem letzten Endes den Darm selbst schädigt.

Forschung: Shipra Vaishnava, Miwako Yamamoto und Lora V. Hooper, Department of Immunology und Howard Hughes Medical Institute, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 334, 14. Oktober 2011, pp 255-8, DOI 10.1126/science.1209791

WWW:
Hooper Lab, UT Southwestern Medical Center
Magen und Darm
Oberflächenvergrößerung des Dünndarms

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