Das Darm-Immunsystem könnte bei der Ernährung eine Rolle Spielen

γδ T-Zellen regulieren die intestinale Antwort auf Nährstofferkennung

Das Immunsystem des Darms wehrt nicht nur Krankheitserreger ab, sondern reguliert auch die Aufnahme von Nährstoffen, wie Untersuchungen an Mäusen zeigen.

Das Immunsystem des Darms wehrt nicht nur Krankheitserreger ab, sondern reguliert auch die Aufnahme von Nährstoffen.

Der Dünndarm ist für das Überleben von Tieren ein besonderer Bereich. Er ist verantwortlich für die Aufnahme der lebenswichtigen Nährstoffe und wehrt giftige Chemikalien und lebensbedrohliche Bakterien ab.

In einer neuen Studie in der Zeitschrift Science berichten Forscher über die entscheidende Rolle, die das Immunsystem des Darms bei diesen Schlüsselprozessen spielt. Die Erkenntnisse könnten Einblicke in die Ursachen von Stoffwechselerkrankungen und Mangelernährung geben, die in einigen Regionen der Welt weit verbreitet sind.

„Wir waren überrascht, dass das Immunsystem so stark in die Ernährung involviert ist“, sagt Erstautor Zuri Sullivan, ein ehemaliger Doktorand in der Abteilung für Immunologie an der Yale University und jetzt Postdoktorand an der Harvard University. „Und die Studie legt den Grundstein für das Verständnis, wie diese wechselseitige Interaktion funktioniert.“

Durch die Arbeit im Labor von Seniorautor Ruslan Medzhitov, Professor für Immunbiologie in Yale und Forscher am Howard Hughes Medical Institute, interessierte sich Sullivan dafür, wie die Ernährung von Menschen und anderen Tieren die Organisation ihres Verdauungstraktes dramatisch verändern kann. Zum Beispiel sind die Verdauungssysteme von Fleisch- und Pflanzenfressern unterschiedlich organisiert, um ihrer spezialisierten Nahrungsaufnahme gerecht zu werden. Allesfresser haben das komplexeste System, das sich an eine vielfältige Ernährung aus Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten anpassen muss, je nachdem, was in der Umgebung verfügbar ist.

Dünndarm mit seinen drei Anteilen: Zwölffingerdarm (Duodenum) gelb, Leerdarm (Jejunum) blau und Krummdarm (Ileum) violett. Medical gallery of Blausen, Blausen 2014Dünndarm mit seinen drei Anteilen: Zwölffingerdarm (Duodenum) gelb, Leerdarm (Jejunum) blau und Krummdarm (Ileum) violett. Medical gallery of Blausen, Blausen 2014

Sullivan, Medzhitov und eine Gruppe von Kollegen beschlossen zu untersuchen, wie die große Anzahl von Immunzellen im Darmtrakt die Ernährung beeinflussen könnte.

IL-22 spielt eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger und scheint auch die Aufnahme spezieller Nährstoffen zu verhindern, wenn Pathogene vorhanden sind.

So spielt beispielsweise ein bestimmtes Signalmolekül des Immunsystems, das Interleukin-22 (IL-22), eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung bakterieller Krankheitserreger, wie z. B. denen, die Lebensmittelvergiftungen verursachen. Das Vorhandensein von IL-22 scheint auch die Aufnahme von speziellen Nährstoffen im Verdauungssystem zu verhindern, wenn pathogene Erreger vorhanden sind.
In einer Reihe von Experimenten entdeckten die Forscher, dass eine bestimmte Gruppe von Zellen des Immunsystems – Gamma-Delta-T-Zellen – die Expression von Interleukin-22 in Mäusen unterdrücken kann und es den Zellen an der Darmwand ermöglicht, Verdauungsenzyme und Nährstofftransporter zu aktivieren.
Zusätzlich zu den Erkenntnissen über die Mangelernährung in einigen Teilen der Welt – wo bakterielle Infektionen zu einer chronischen Expression von IL-22 führen und die Aufnahme von Nährstoffen unterdrücken – könnten die

Gamma-Delta-T-Zellen können die Expression von Interleukin-22 in Mäusen unterdrücken.

Ergebnisse den Forschern auch helfen, Wege zur Bekämpfung der hohen Raten von Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes und Fettleibigkeit in der entwickelten Welt zu finden, sagt Sullivan.

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Materialien zur Verfügung gestellt durch: BILL HATHAWAY-YALE
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Journal-Referenz:
Original-Studie: γδ T cells regulate the intestinal response to nutrient sensing, Science 19 Mar 2021,
DOI: 10.1126/science.aba8310
https://www.futurity.org/gut-immune-systems-nutrition-food-2547572-2/
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Dünndarmzotten im mikroskopischen Bild Nephron, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
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ungefähre Lesezeit: 3 Minuten
Update: 7. Mai 2021 @ 17:50
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