Eine neue Studie hat gezeigt, wie die Schutzmechanismen des Darms mit der Nahrungsaufnahme und zu Tageszeiten, zu denen aufgrund regelmäßiger Essgewohnheiten mit Mahlzeiten zu rechnen ist, deutlich ansteigen.
Forscher des W alter and Eliza Hall Institute fanden in Labormodellen heraus, dass Essen eine hormonelle „Kettenreaktion“im Darm auslöst.
Essen bewirkt, dass ein Hormon namens VIP die Aktivität von Immunzellen als Reaktion auf potenziell eindringende Krankheitserreger oder „böse“Bakterien ankurbelt. Die Forscher fanden auch heraus, dass die Immunität zu erwarteten Mahlzeiten zunahm, was darauf hindeutet, dass die Aufrechterh altung regelmäßiger Essgewohnheiten wichtiger sein könnte als bisher angenommen.
Mit der Zunahme von Erkrankungen im Zusammenhang mit chronischen Entzündungen im Darm, wie Reizdarm und Morbus Crohn, könnte ein besseres Verständnis der frühen Schutzmechanismen für die Darmgesundheit den Forschern helfen, Präventionsstrategien gegen unerwünschte Entzündungen und Krankheiten zu entwickeln.
Die Forschung unter der Leitung von Professorin Gabrielle Belz und Dr. Cyril Seillet vom W alter and Eliza Hall Institute wurde in der Zeitschrift Nature Immunology veröffentlicht.
Auf einen Blick
Essen aktiviert Immunzellen im Darm, die vor Krankheitserregern schützen und die Darmgesundheit erh alten.
Die Immunität im Darm steigt auch bei regelmäßigen Mahlzeiten in Erwartung des Essens und eines möglicherweise erhöhten Infektionsrisikos an.
Das Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Essen, Darmgesundheit und Entzündungen könnte bei der Entwicklung von Präventions- und Behandlungsstrategien für chronisch entzündliche Erkrankungen helfen.
Bewaffnet gegen Eindringlinge
Und wie funktioniert es?
Wenn Nahrung verzehrt wird, produzieren die Nerven im Darm ein Hormon namens vasoaktives intestinales Peptid (VIP), um eine Schutzreaktion im Darm "einzusch alten".
Professor Belz sagte, das Team habe zum ersten Mal gezeigt, dass die lebensmittelinduzierte Aktivierung von VIP in präklinischen Modellen für eine Untergruppe von Immunzellen namens ILC3 von entscheidender Bedeutung sei, um eine Schutzreaktion im Darm auszulösen.
"Die Nahrungsaufnahme sch altet VIP ein, das eine entscheidende Rolle dabei spielt, die Armee der ILC3-Immunzellen im Darm zu alarmieren. Als Reaktion darauf sezernieren die ILC3s Interleukin-22 (IL-22), das zur Abwehr in eine schützende Aktion übergeht gegen Krankheitserreger und erhält die Gewebeintegrität.
"Wir haben auch gezeigt, dass ein VIP-Mangel die Produktion von IL-22 einschränkt, was sich wiederum negativ auf die Fähigkeit des Immunsystems auswirkt, unerwünschte Entzündungen zu verhindern", sagte sie.
Die Forscher setzten fortschrittliche Bildgebungstechniken ein, um die „Spieler“zu identifizieren, die für die schützende Immunität im Darm wesentlich sind. Mithilfe einer neuen Bildgebungstechnik, die Gewebe durchscheinend macht, konnten die Forscher hochauflösende 3D-Bilder aufnehmen, die zeigen, wie VIP- und ILC3-Immunzellen interagieren, um den Darm zu schützen. Die Ergebnisse zeigten ihre Nähe, was ihre gegenseitige Abhängigkeit bestätigte.
Regelmäßige Mahlzeiten sind der Schlüssel zur Darmgesundheit
Die Forscher zeigten auch, dass die Gene der „zirkadianen Uhr“es dem Darm ermöglichen könnten, die Immunität in Erwartung regelmäßiger Mahlzeiten zu erhöhen.
Dr. Seillet sagte, dass die grundlegende Darmimmunität im Laufe des Tages schwankte, basierend auf zirkadianen Rhythmen und einer antizipativen Reaktion auf regelmäßige Essgewohnheiten.
"Wir haben gesehen, dass die Immunität des Darms nicht nur mit der Nahrungsaufnahme zunimmt. Sie steigt und fällt auch aufgrund der eingebauten Zellmaschinerie, die durch das Gen Bmal1 für die zirkadiane Uhr reguliert wird, das anscheinend Immunzellen aktiviert, wenn Essen wahrscheinlich ist", Dr. Seillet sagte.
"Obwohl noch mehr Arbeit geleistet werden muss, um diesen Antizipationsmechanismus besser zu verstehen, sind die Ergebnisse sehr interessant und könnten helfen zu erklären, warum Störungen des zirkadianen Rhythmus und regelmäßige Essgewohnheiten chronische Entzündungen im Darm verstärken können."
Schutzwirkung
Dr. Seillet sagte, dass ein detailliertes Wissen über Mechanismen zum Schutz des Darms und zur Gewebereparatur nützlich sein könnte, um Darmentzündungen im Frühstadium vorzubeugen, bevor eine ausgewachsene Krankheit auftritt.
"Zu den nächsten Schritten unserer Forschung gehört es, ein molekulares Verständnis dafür zu erlangen, welche Eigenschaften von Lebensmitteln für den Start des Prozesses der schützenden Immunität verantwortlich sind", sagte er.
"Gibt es zum Beispiel bestimmte Diäten, die eine stärkere Schutzreaktion hervorrufen als andere?"
