Interaktion zwischen Nervenzellen und Darmbakterien
Ein amerikanisches Forscherteam entdeckte eine bisher unbekannte Wechselwirkung zwischen Nervenzellen und unserer Darmflora. Folglich gibt es spezialisierte Nervenzellen, deren Enden direkt in den Darm reichen. Diese sondern einen Stoff ab, der die Zusammensetzung der Darmflora beeinflusst. Bei einer chronischen Darmentzündung ist dieses Zusammenspiel verändert.
Forscher des Weill Medical College in New York City (USA) dokumentierten erstmals die Wechselwirkungen zwischen speziellen Neuronen, Schmerzimpulsen, der Darmflora und der Entstehung von Entzündungen. Die Ergebnisse der Studie wurden nun im renommierten Fachjournal „Cell“ vorgestellt.
Nervenzellen, die an der Aufrechterhaltung der Darmflora beteiligt sind
Schmerzen nehmen wir über Nervenzellen (Neuronen) wahr. Einige dieser Zellen breiten sich im Darm aus. Offenbar sind diese spezialisierten Neuronen für die Aufrechterhaltung einer gesunden Darmflora verantwortlich.
Der Studie zufolge scheiden schmerzempfindliche Neuronen im Darm ein Molekül namens Substanz P aus. Diese Substanz erhöht die Population nützlicher Mikroben im Darm, die wiederum daran arbeiten, Entzündungsreaktionen und Gewebeschäden zu reduzieren.
Neue Erkenntnisse zu entzündlichen Darmerkrankungen
Zudem konnte das Team zeigen, dass Menschen mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen eine verminderte Anzahl dieser schmerzempfindlichen Nervenzellen im Darm haben, sodass dieser Prozess deutlich gestört ist.
„Diese Erkenntnisse verändern unser Denken über chronisch-entzündliche Darmerkrankungen und eröffnen einen völlig neuen Ansatz für therapeutische Maßnahmen“, bestätigt der Erstautor der Studie, Dr. David Artis.
„Die Definition einer bisher unbekannten sensorischen Funktion für diese spezifischen Neuronen zur Beeinflussung der Mikrobiota bringt ein neues Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Wirt und Darmflora“, fügt der Hauptautor der Studie, Dr. Dr. Wen Zhang fügte hinzu.
Wurden Morbus Crohn und Colitis ulcerosa bisher misshandelt?
Die beiden Erkrankungen Morbus Crohn und Colitis ulcerosa werden unter dem Oberbegriff entzündliche Darmerkrankungen zusammengefasst. Bisher wurde versucht, diese Krankheiten mit Medikamenten zu behandeln, die auf das Immunsystem abzielen.
Die Ergebnisse neuerer Studien deuten jedoch zunehmend darauf hin, dass im Darm lebende Bakterien einen vielversprechenderen Ansatz zur Behandlung von Morbus Crohn und Colitis ulcerosa darstellen. Die jetzt entdeckten Nervenzellen bieten eine weitere Schnittstelle, über die die Darmflora beeinflusst werden könnte.
Über neu entdeckte Nervenzellen im Darm
Die Nervenenden der Neuronen reichen direkt in den Darm. Der Studie zufolge stellen Nervenzellen ein Oberflächenprotein namens TRPV1 her, das als Rezeptor für schmerzbezogene Signale dient.
Beispielsweise erkennt der Rezeptor Hitze, Säure und Capsaicin, die Substanz, die Chilischoten scharf macht. Wird der Rezeptor aktiviert, nehmen wir einen brennenden Schmerz wahr.
Studiengang
Schalteten die Forscher bei Mäusen TRPV1 aus, entwickelten die Tiere deutlich mehr Entzündungsreaktionen und Gewebeschäden im Darm. Nachdem die Rezeptoren reaktiviert wurden, ließ die Entzündung nach.
Durch die Blockade der Rezeptoren veränderte sich die Zusammensetzung der Darmflora. Die veränderte Darmflora pflanzten die Forscher in den Darm gesunder Mäuse ein, wodurch auch diese Tiere Entzündungsreaktionen entwickelten.
Ein Breitbandantibiotikum, das die meisten Darmbakterien abtötete, konnte die Entzündungsreaktion neutralisieren. Gemeinsam konnte die Arbeitsgruppe mit diesen Experimenten zeigen, dass nicht die Nervenzellen, sondern die Darmbakterien selbst für die Entzündung verantwortlich sind.
Nerven beeinflussen die Darmflora durch Substanz P
Die Forscher schlussfolgern, dass die Aufrechterhaltung einer gesunden Zusammensetzung von Darmbakterien den Darm vor Entzündungen und Gewebeschäden schützt.
Spezielle Nervenzellen im Darm tragen zur Aufrechterhaltung einer gesunden Darmflora bei, indem sie ein Molekül namens Substanz P in den Darm absondern, das bestimmte Darmbakterien fördert.
Neue Ansätze bei Morbus Crohn und Colitis ulcerosa
Die Ergebnisse legen nahe, dass Substanz P ein potenzielles Medikament für Menschen mit Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa sein könnte. Allerdings ist noch nicht genau bekannt, wie die Substanz ihre Wirkung auf die Darmmikrobenpopulation ausübt. Diese Frage will das Team nun in einer Folgestudie beantworten.
Die neuen Erkenntnisse geben jedoch Anlass zur Hoffnung für Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, insbesondere für diejenigen, die auf verfügbare Therapien nicht gut ansprechen.
Derzeit verfügbare Therapien sind nur teilweise wirksam
„Viele der aktuellen entzündungshemmenden Medikamente wirken nur bei einer Untergruppe von Patienten, und die Pharmaunternehmen wussten nicht warum“, sagt Dr. Künste zu berücksichtigen.
„Vielleicht liegt es daran, dass wir bisher nur einen Teil des Bildes chronischer Entzündungen gesehen haben und jetzt der Rest, einschließlich der Rolle des Nervensystems, in den Fokus rückt“, schließt die Wissenschaftlerin. (b)
Autor und Informationsquelle
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Dieser Text entspricht den Anforderungen der medizinischen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien und aktuellen Studien und wurde von medizinischem Fachpersonal geprüft.
Autor:
Diplom-Lektor (FH) Volker Blasek
Quellen:
- Wen Zhang, Mengze Lyu, Nicholas J. Bessman, et al.: Gut-innervierende Nozizeptoren regulieren die Darmmikrobiota, um den Gewebeschutz zu fördern; in: Cell (2022), cell.com
- Weill Cornell Medicine: Schmerzempfindliche Darmneuronen schützen vor Entzündung (Veröffentlicht: 14.10.2022), news.weill.cornell.edu
Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel enthält nur allgemeine Informationen und sollte nicht zur Selbstdiagnose oder Behandlung verwendet werden. Sie kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.