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Autoimmunerkrankungen sind charakteristisch für viele moderne Gesellschaften. Ihr Ausbruch und ihr Fortschreiten werden durch eine Störung der Darmbarriere und eine Veränderung der normalen Interaktionen zwischen Wirt und Mikrobiom verursacht. Bestehende Therapien für Autoimmunerkrankungen berücksichtigen nicht den Einfluss des Darmmikrobioms auf die Pathogenese, was ihre Fähigkeit zur Veränderung des Krankheitsverlaufs einschränken könnte. Eine Zusammenarbeit zwischen dem Luxembourg Institute of Health (LIH) und der University of Michigan Medical School in den USA unter der Leitung von Prof. Desai vom LIH hat zur Veröffentlichung eines Berichts in der renommierten Fachzeitschrift Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology geführt, in dem argumentiert wird, dass neue Ansätze der personalisierten Medizin ernährungsgestützte Mikrobiom-Engineering-Instrumente einbeziehen sollten, um das Mikrobiom präzise in Richtung eines krankheitsresistenten, homöostatischen Zustands umzugestalten. 

Das Potenzial diätischer Therapien bei Autoimmunerkrankungen

Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose, Diabetes mellitus Typ 1, rheumatoide Arthritis und entzündliche Darmerkrankungen sind dadurch gekennzeichnet, dass das Immunsystem fälschlicherweise gesunde Wirtszellen angreift. In den letzten Jahrzehnten hat die Häufigkeit von Autoimmunerkrankungen stark zugenommen, und während sie in den Industrieländern auf einem Plateau stagniert, ist in den Schwellenländern ein ähnlicher Anstieg der Neuerkrankungen zu verzeichnen. Diese Muster verdeutlichen die weltweit zunehmende Belastung der öffentlichen Gesundheit sowie die wichtige Rolle nicht-genetischer Faktoren beim Ausbruch von Autoimmunerkrankungen. Es wird allgemein angenommen, dass der Ausbruch und das Fortschreiten dieser multifaktoriellen Erkrankungen durch genetische Faktoren, Umweltfaktoren (z. B. Ernährung oder Exposition gegenüber Krankheitserregern) und das Mikrobiom beeinflusst werden. Bestehende Behandlungen konzentrieren sich auf die Dämpfung der Immunreaktion, was aufgrund des potenziell erhöhten Infektions- oder Krebsrisikos problematisch sein kann.

Eine Zusammenarbeit zwischen dem LIH und der University of Michigan Medical School in den USA unter der Leitung von Prof. Mahesh Desai, Leiter der Forschungsgruppe für Ökoimmunologie und Mikrobiom in der Abteilung für Infektion und Immunität des LIH, hat kürzlich einen Artikel in der renommierten Zeitschrift Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology veröffentlicht. In diesem Artikel untersuchen die Autoren diätetische Hilfsmittel zur präzisen Beeinflussung des Darmmikrobioms und erörtern das Potenzial diätetischer Therapien zur Beeinflussung der Interaktion zwischen Wirt und Mikrobiom bei der Prävention, Behandlung und Aufrechterhaltung der Remission von Autoimmunkrankheiten.

Ernährung hat einen wichtigen direkten Einfluss auf die Darmmikrobiota

In der Tat wurde bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen eine mikrobiell bedingte Dysregulation der adaptiven Immunantwort festgestellt. Bei Patienten, die an Multipler Sklerose erkrankt sind, wurde beispielsweise ein höherer Anteil an immunogenen Darmbakterien (Bakterien, die eine Immunreaktion hervorrufen können) ermittelt, von denen man annimmt, dass sie eine Rolle bei der Störung des Immunsystems spielen. Eine Veränderung der gastrointestinalen Barrieren, die die Interaktion zwischen den Immunzellen des Wirts und den Mikroorganismen des Darms regulieren, könnte das Gleichgewicht in Richtung eines autoreaktiveren Immunsystems verschieben.

Der Artikel hebt hervor, dass die Ernährung einen wichtigen direkten Einfluss auf die Darmmikrobiota hat: Der Verzehr bestimmter pflanzlicher Ballaststoffe, Proteine, Fette, probiotischer Lebensmittel oder die Durchführung von Ausschluss- oder Eliminationsdiäten verändern die Zusammensetzung der Darmmikrobiota und die Stoffwechselleistung in einer Weise, die Krankheiten fördern oder einen homöostatischen Zustand begünstigen kann. Die Verbesserung der Ernährungstherapie könnte einen wichtigen Einfluss auf die Compliance der Patienten und den Krankheitsverlauf haben. Künftige Forschungsarbeiten zur Anpassung der Ernährung an den genetischen Hintergrund der Patienten, die mikrobielle Zusammensetzung oder Funktion und andere individuelle Faktoren könnten dazu beitragen, die Remissionszeiten bei Krankheiten wie chronisch-entzündliche Darmerkrankungen zu verlängern. Wichtig ist, dass die Anpassung der Ernährung und das anschließende Mikrobiom-Engineering genutzt werden könnten, um die bestehenden Therapien zur Bekämpfung von Autoimmunerkrankungen zu ergänzen und die therapeutische Wirksamkeit zu verbessern.

Das Darmmikrobiom in Richtung eines funktionell gesunden Zustands manipulieren

Patienten mit unterschiedlichen Autoimmunerkrankungen weisen gemeinsame Merkmale des Darmmikrobioms auf, die sich von denen gesunder Kontrollpersonen unterscheiden. „Um diese Beobachtung zu nutzen“, erklären die Erstautoren Mathis Wolter und Erica Grant, Doktoranden in der Gruppe von Prof. Desai, „gibt es eine Reihe von neuen Technologien, die darauf abzielen, das Darmmikrobiom in Richtung eines funktionell gesunden Zustands zu manipulieren, indem Bakterien mit neuen oder verloren gegangenen nützlichen Funktionen eingeführt oder Bakterien mit schädlichen Funktionen eliminiert werden. Eine Untergruppe dieser Techniken, wie z. B. die fäkale Mikrobiota-Transplantation, haben ein hohes Potenzial, in Kombination mit spezifischen Diäten oder Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt zu werden, um einige ihrer Beschränkungen zu überwinden oder ihre Wirkung potenziell zu verstärken. Die Ergänzung dieser Techniken um spezifische Diäten fügt eine weitere modifizierbare Variable hinzu, die möglicherweise ein höheres Maß an Kontrolle über das System ermöglicht und die Fähigkeit verbessert, personalisierte Reaktionen auf herkömmliche Therapien für Autoimmunerkrankungen zu berücksichtigen.“

„Durch die Anwendung von Ansätzen der Präzisionsmedizin und die Kenntnis der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen können wir den Erfolg bestehender Behandlungen verbessern. Wir stehen an der Schwelle zum Mikrobiom-Engineering-Zeitalter, aber um diesen Übergang effektiv zu gestalten, müssen wir der Erforschung der personalisierten Reaktionen auf Ernährungsinterventionen und der genauen Mechanismen, die das Mikrobiom formen, Priorität einräumen“, fasst Prof. Desai, Hauptautor des Artikels, zusammen.

Dieser Text ist eine leicht angepasste Version dieses Blog-Artikels auf der Internetseite des LIH.

Du willst mehr über Dein Darmmikrobiom wissen und wie es sich mit der Ernährung verändert? Dann ist diese Studie vielleicht für Dich:

Autor: LIH
Editor: Michèle Weber (FNR)
Übersetzung: Nadia Taouil

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