Nervensystem schützt Darmbarriere
Dr. Dagmar van ThielDas enterische Nervensystem trägt, gemeinsam mit speziellen Botenstoffen, entscheidend zum Schutz der Darmbarriere bei. Neue Studien geben Einblick in die Mechanismen der Homöostase und bieten Perspektiven für die Therapie von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom und Allergien.
Eine stabil ausbalancierte Homöostase der Darmbarriere beruht auf einem fein abgestimmten Zusammenspiel von Immunsystem, Epithelzellen und der kommensalen Mikrobiota. Daneben hat sich in jüngster Zeit das enterische Nervensystem als zentrale Schaltstelle herausgestellt, die die Immunreaktionen im Darm koordiniert. Allerdings gab es bislang kaum Erkenntnisse darüber, welche Rolle das Darmnervensystem, oft auch „Bauchhirn“ genannt, bei der Epitheldifferenzierung spielt, wie Wissenschaftler der Universität Bern, Schweiz, und der Charité – Universitätsmedizin Berlin im Rahmen einer aktuellen Publikation berichten.
Enterisches Nervensystem und VIP: Neuer Blick auf die Regulation der Darmbarriere
Die Forscher fokussierten ihre Studien deshalb auf einen Zusammenhang zwischen Darmnervensystem, Epithelzusammensetzung und Immungleichgewicht. Dabei galt ihr spezielles Augenmerk der Funktion des vasoaktiven intestinalen Peptids (VIP), eines Botenstoffs, der vom Darmnervensystem produziert wird.
VIP-Signalweg im Mausmodell: Steuerung von Darm-Stammzellen und Epitheldifferenzierung
Die Untersuchenden fanden im Mausmodell heraus, dass Darmnervenzellen über den VIP-Botenstoff direkt mit den Stammzellen des Darms kommunizieren. Dadurch sorgen die Nervenzellen dafür, dass die Stammzellen sich nicht zu schnell vermehren und nicht zu stark in bestimmte Zelltypen ausreifen. Ist dieser Steuerungsmechanismus gestört und fehlt der VIP-Botenstoff, entsteht ein Überschuss an sogenannten Büschelzellen. Diese bilden Signale aus, die im Darm eine Art Allergieprogramm starten.
Neuroepithelialer Kreislauf: Wie VIP-positive Neuronen die sekretorische Zelllinie bremsen
Im Einzelnen identifizierten die Forschenden einen neuroepithelialen Kreislauf, in dem enterische VIP-positive Neuronen auf Epithelstammzellen einwirkten und sowohl deren Proliferation als auch die Differenzierung in sekretorische Zelllinien hemmten.
Von Büschelzellen zu Typ‑2-Immunantwort: Konsequenzen gestörter VIP-Signale
Die Störung dieses Signalwegs führte zu einer Vermehrung der Büschelzellen (tuft cells), einer erhöhten Interleukin(IL)-25-Produktion, der Aktivierung von angeborenen lymphoiden Zellen der Gruppe 2 (ILC2) und der Auslösung einer Typ-2-Immunantwort. Diese Prozesse traten unabhängig von der Mikrobiota auf, wurden aber unter anderem durch die Aufnahme fester Nahrung moduliert.
„Bauchhirn“ als Therapieziel: Bedeutung für CED, Reizdarm, Allergien und Ernährung
Damit hat das Forschungsteam aus Bern und Berlin nach eigener Aussage erstmals gezeigt, dass das Darmnervensystem viel mehr als nur ein Verdauungshelfer ist. Dr. Manuel Jakob, Wissenschaftler an der Universität Bern und der Charité, erklärte, das „Bauchhirn“ fungiere als ein zentraler Schalter für Gesundheit, Abwehrkräfte und möglicherweise auch Krankheiten. „Interessanterweise deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Effekt auch durch die Art der Ernährung, also die Nahrungsbeschaffenheit, beeinflusst wird“, so Jakob.
Quellen:Pressemeldungen: www.unibe.ch bzw. www.charite.de;