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Darmflora & Immunsystem

Wie uns Darmflora und Immunsystem vor krankmachenden Erregern schützen

Rund 10% der Bevölkerung Deutschlands leiden unter chronischen Entzündungskrankheiten wie Rheuma, Schuppenflechte oder Darmentzündungen. Bei den Erkrankten ist die Zusammensetzung der Darmflora im Vergleich zu gesunden Menschen verändert. Unsere Darmflora schützt uns einerseits vor dem Eindringen krankmachender Erreger, sie kann aber auch der Auslöser für langwierige, schmerzvolle und lebensbeeinträchtigende Erkrankungen sein, wenn Sie aus dem Gleichgewicht gerät. Die Darmflora ist also nicht nur Spiegel unserer Gesundheit, sondern kann auch den klinischen Verlauf, das Krebsrisiko und das Ansprechen auf Therapie beeinflussen.

Mikrobiota

  • Im Darm leben Billionen von Bakterien
  • Die Bakterien helfen uns beim Verdauen und bei der Vitaminproduktion
  • Die Darmflora ist der Spiegel unserer Gesundheit
  • 3,7 Millionen Menschen leiden an chronischen Darmerkrankungen, bei denen die Darmflora gegenüber Gesunden verändert ist
  • Auch Rheuma-Erkrankte haben eine veränderte Darmflora
Was ist Mikrobiota-Zytometrie?

Im DRFZ haben wir eine neue Methode, die Mikrobiota-Zytometrie, zur einfachen und schnellen Bestimmung der Zusammensetzung der Darmflora aus Stuhlproben entwickelt. Mit dieser Methode kann jetzt der Zusammenhang zwischen Darmbakterien und Krankheit genau untersucht werden. Es wird dadurch möglich, diese Krankheiten frühzeitig zu erkennen und gezielt zu behandeln.

Durch eine reduzierte Diversität der Darmbakterien entsteht eine erhöhte Anfälligkeit für Entzündungen.

Die Zusammensetzung der Darmflora kann auch für Diagnosen und Vorhersagen von Therapieerfolgen verwendet werden: Vor allem bei Morbus Crohn ist eine Sorte von Bakterien stark reduziert, die entzündungshemmend wirkt. Die verringerte Anzahl dieser Bakterien, kann ein Hinweis darauf sein, dass ein erhöhtes Risiko für einen Rückfall nach Beendigung einer anti-TNF Therapie besteht. Auch Colitis ulcerosa ist durch Entzündungen auf der Darmoberfläche, die durch Interaktion von Bakterien und deren Komponenten ausgelöst werden, gekennzeichnet. Hinzu kommt eine erhöhte Konzentration an Botenstoffen bakterieller Herkunft, die die schützende Schleimschicht zerstören.

Wie uns Darmflora und Immunsystem vor krankmachenden Erregern schützen

In unserem Darm leben Billionen von Bakterien. Diese Darmflora, auch Mikrobiota genannt, hilft uns, Nahrung zu verdauen und Vitamine zu produzieren. Bereits während und direkt nach der Geburt wird der Darm mit Bakterien besiedelt. Schon in diesem Stadium hat das Immunsystem einen wichtigen Einfluss auf die Zusammensetzung der Mikrobiota. Allerdings bestimmt zu diesem Zeitpunkt noch das Immunsystem der Mutter, welche Bakterienarten sich im Darm des Neugeborenen ansiedeln können. In der Muttermilch befinden sich Bestandteile des mütterlichen Immunsystems: Immunglobulin A-Antikörper (IgA), die vom Baby aufgenommen werden.

Im späteren Leben produziert das Immunsystem die IgA-Antikörper selbst. Sie regulieren die Diversität der Mikrobiota. IgA-Antikörper binden direkt an Bakterien des Darmes und verhindern somit das Eindringen von krankmachenden Bakterien in die Darmwand, was Entzündungen verursachen könnte.

IgA-Antikörper stellen eine wichtige Abwehrfront gegen krankmachende Bakterien dar

IgA-Antikörper stellen eine wichtige Abwehrfront gegen krankmachende Bakterien dar: Interessanterweise scheinen IgA-Antikörper vor allem an Bakterien zu binden, die mit entzündlichen Erkrankungen im Darm in Zusammenhang gebracht werden. Es wurde sogar gezeigt, dass sich krankmachende Bakterien verstärkt vermehren, wenn IgA fehlt. IgA schützt also vor Entzündungen. Unsere Forschenden untersuchen daher, welche Bakterienstämme die IgA-Produktion im Darm beeinflussen, und wie das genau passiert. Besonders interessiert uns, ob ein Zusammenhang zwischen diesen IgA fördernden Bakterienstämmen und der Entstehung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa besteht. Aufbauend auf diesem Wissen wollen wir neue Therapieansätze entwickeln.

Darmflora und Rheumatische Erkrankungen

Wir haben bei an rheumatischen Entzündungen erkrankten Personen Bakterien identifizieren können, die im Vergleich zu Gesunden vermehrt vorkommen und Darmentzündungen fördern. Wir untersuchen daher, ob IgA Antikörper, die die Darmflora positiv verändern, eine mögliche Behandlungsoption für Patientinnen und Patienten mit chronischen Entzündungen darstellt.

... andere Krankheiten, bei denen die Darmflora verändert ist

Bei chronischen Darmerkrankungen, wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa, an denen mehr als 3,7 Millionen Menschen in Europa und Nordamerika leiden, ist die Zusammensetzung der Darmflora im Vergleich zu gesunden Menschen verändert (Dysbiose) .
Aber auch Krebs und sogar Depressionen scheinen durch Darmbakterien beeinflusst zu werden. So wurden in einer irischen Studie Nagetiere lethargisch und furchtsam, wenn sie zuvor mit Darmflora depressiver Patienten ausgestattet worden waren.

Unser Ziel

Wir wollen herausfinden, welche Bakterien uns krank machen und welche uns vor Entzündungen schützen. Dazu machen wir die Unterschiede der Darmflora von Gesunden und kranken Menschen mit einer unserer selbstentwickelten Methode sichtbar. Dabei können wir sogar Bakterien gezielt aus dem Darm oder aus Stuhlproben isolieren, um sie genauer zu untersuchen, um so spezifische Antibiotika oder neue Konzepte zur therapeutischen Verabreichung der Bakterien entwickeln zu können.

Am DRFZ arbeiten mehrere Arbeitsgruppen speziell zur Vertiefung der Lösungswege.

Mikrobiota-Zytometrie

Mikrobiota-Zytometrie: Die einzelnen Punkte stellen Bakterien einer Stuhlprobe dar. Die Bakterienprofile unterscheiden sich deutlich zwischen gesundem und entzündetem Darm. (AG Chang) Foto: © Hyun-Dong Chang

Charité
Klinik für Gastroenterologie, Infektiologie und Rheumatologie in Berlin – mit Spezialisierung auf Gelenk-, Infektions- und Magen-Darm-Erkrankungen
Selbsthilfegruppe
Deutsche Morbus Crohn/Colitis Ulcerosa Vereinigung DCCV e.V.

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