Kann unser Darm Gefahren riechen und sich schützen?

BerlinWissenschaftler der University of California, Berkeley, haben herausgefunden, dass der Wurm C. elegans schädliche Bakterien riechen und sein Verdauungssystem zur Abwehr bereithalten kann. Unter der Leitung von Professor Andrew Dillin zeigte die Studie, dass C. elegans bei Erkennung des Geruchs von gefährlichen Bakterien eine Abwehrreaktion in seinen Darmzellen startet.

Hauptpunkte:

• C. elegans reagiert auf die Gerüche von Krankheitserregern, indem er seinen Darm vorbereitet.
• Diese Reaktion beinhaltet die Zerstörung von Mitochondrien, um Eisen zu schützen.
• Dies könnte auf einen ähnlichen Mechanismus bei Säugetieren, einschließlich Menschen, hinweisen.

Der Darm ist ein Hauptziel für schädliche Bakterien. Das Verständnis, wie Organismen ihre Eingeweide schützen, könnte neue Behandlungen ermöglichen. Bei C. elegans besteht der Schutzmechanismus darin, Mitochondrien abzubauen. Diese Zellstrukturen liefern normalerweise Energie, enthalten aber auch Eisen, das von Bakterien genutzt werden könnte. Indem C. elegans die Mitochondrien abbaut, verhindert es, dass Bakterien an dieses wichtige Element gelangen.

Diese Entdeckung lässt vermuten, dass auch Säugetiere ähnliche Schutzsysteme besitzen könnten. Falls dem so ist, könnte diese Forschung dazu beitragen, neue medizinische Behandlungen zu entwickeln. Beispielsweise könnten bestimmte Düfte den Darm darauf vorbereiten, Infektionen bereits im Vorfeld abzuwehren.

Untersuchungen im Labor von Dillin haben den Einfluss von Gerüchen auf den Stoffwechsel untersucht. In einer Studie nahmen Mäuse, die keinen Geruchssinn hatten, weniger zu, obwohl sie genauso viel fraßen wie normale Mäuse. Dies deutet darauf hin, dass der Geruch von Nahrung den Darm auf die Verdauung vorbereiten könnte.

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Dillin vermutet, dass die Fähigkeit der Mitochondrien, Gerüche von Krankheitserregern zu erkennen, auf die Evolution zurückzuführen ist. Als Mitochondrien noch eigenständige Bakterien waren, bevor sie Teil eukaryotischer Zellen wurden, könnten sie diese Fähigkeit gebraucht haben, um Gefahren in ihrer Umgebung zu erkennen. Diese Eigenschaft könnte erhalten geblieben sein, um den Zellen zu helfen, auf Umweltbedrohungen zu reagieren.

Wissenschaftler, die C. elegans untersuchten, entdeckten, dass der Geruch schädlicher Bakterien eine Reaktion in den Würmern auslöst, die sich über ihren gesamten Körper ausbreitet. Als die Forscher bestimmte geruchssensitive Neuronen entfernten, stellten sie fest, dass die üblichen Stressreaktionen auf mitochondriale Bedrohungen von diesen Neuronen gesteuert wurden. Sie fanden auch heraus, dass Serotonin eine Schlüsselrolle bei der Weiterleitung dieser Informationen spielt.

Die Forscher untersuchen jetzt, ob Mäuse ähnliche Reaktionen zeigen. Falls ja, wäre das ein starker Beweis dafür, dass Säugetiere, einschließlich Menschen, denselben Mechanismus besitzen. Dies könnte zu neuen Methoden führen, unser Immunsystem durch sensorische Reize wie Geruch zu stärken.

Die Forschung zeigt einen Zusammenhang zwischen Geruch und der Immunantwort bei C. elegans. Dies deutet darauf hin, dass auch Säugetiere, einschließlich Menschen, ähnliche Abwehrmechanismen besitzen könnten. Diese Erkenntnis könnte dazu beitragen, neue Ansätze zur Krankheitsprävention zu entwickeln und unser Verständnis darüber zu erweitern, wie unser Körper sich auf die Bekämpfung von Infektionen vorbereitet.