Darmmikroben beeinflussen die Verteilung der Immunzellen in Mäusen

BerlinWissenschaftler am Max-Delbrück-Centrum und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben herausgefunden, dass verschiedene Bereiche des Mäusedarms einzigartige mikrobielle Gemeinschaften beherbergen. Diese Unterschiede beeinflussen die Art und Verbreitung von Immunzellen im Darm. Ein tieferes Verständnis dieser komplexen Anordnung von Immunzellen und Mikroben ist entscheidend für das Studium von entzündlichen Erkrankungen.

Eine Studie im Fachjournal Gut Microbes zeigt, wie das Darmmikrobiom das Immunsystem beeinflusst. Wissenschaftler untersuchten keimfreie Mäuse ohne Darmbakterien und verglichen sie mit normalen Mäusen. Sie entnahmen Proben aus dem Darm und führten metagenomische Sequenzierungen durch, um die vorhandenen Bakterien zu identifizieren. Gleichzeitig setzten sie Durchflusszytometrie ein, um die Arten von Immunzellen in den verschiedenen Darmregionen zu analysieren.

Wesentliche Ergebnisse der Untersuchung umfassen:

• Die mikrobiellen Gemeinschaften im Magen-Darm-Trakt unterscheiden sich je nach Standort stark.
• Adaptive Immunzellen sind im unteren Darm häufiger anzutreffen.
• Angeborene Immunzellen sind in den oberen Abschnitten zahlreicher.
• Die Verteilung der Immunzellen ist bei keimfreien Mäusen erheblich gestört.

Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung für die Immunologie. Sie zeigt, dass das Darmmikrobiom nicht nur lokale Immunreaktionen beeinflusst, sondern auch Auswirkungen auf den gesamten Körper hat. Dass sich adaptive Immunzellen, die auf fremde Substanzen reagieren, im unteren Darm befinden, deutet darauf hin, dass dieser Bereich entscheidend für den Umgang mit Krankheitserregern und anderen Fremdstoffen sein könnte. Im Gegensatz dazu scheinen die oberen Darmabschnitte, die mehr angeborene Immunzellen enthalten, als erste Verteidigungslinie gegen Mikroben zu fungieren.

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Die Art und Weise, wie sich Immunzellen organisieren, zeigt, wie flexibel und anpassungsfähig das Immunsystem ist. Diese Zellen können ihre Anordnung je nach Anwesenheit von Mikroben verändern und verdeutlichen so die enge Beziehung zwischen dem Immunsystem und den Bakterien in unserem Körper. Diese Erkenntnisse könnten zu gezielteren Behandlungen von entzündlichen Erkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa führen.

Die Studie hat bedeutende Auswirkungen auf Krankheiten außerhalb des Darms. Forscher überlegen nun, wie sich Immunzellen vom Darm in andere Körperteile bewegen. Zum Beispiel: Können Immunzellen in Organen, die von Problemen wie Bluthochdruck oder Nierenerkrankungen betroffen sind, ihren Ursprung im Darm haben? Diese Frage könnte helfen, zu verstehen, wie das Darmmikrobiom andere Krankheiten im Körper beeinflusst.

Durch die Gruppierung von Immunzellen nach den Bakterien, mit denen sie interagieren, oder ihrem Standort können neue medizinische Tests entwickelt werden. Eine neue App aus der Studie ermöglicht Forschern, schnell die Menge und Funktion spezifischer Immunzellen in jedem Teil des Darms zu erkennen. Dieses Werkzeug kann die Forschung in verschiedenen Bereichen beschleunigen, da es Wissenschaftlern erlaubt, sich je nach Fragestellung auf bestimmte Zellen und Regionen zu konzentrieren.

Indem wir diese Faktoren verstehen, können wir bessere Ernährungspläne und probiotische Behandlungen entwickeln, die die Darmflora verändern und das Immunsystem unterstützen. Dies bringt uns der personalisierten Medizin näher, bei der die Behandlungen auf die einzigartige Darm- und Immunverfassung jedes Einzelnen abgestimmt sind.