DarmbakterienkönntenEntstehungvonMultiplerSklerosebeeinflussen
EineTryptophan-freieDitverndertbeiMusendieZusammensetzungderDarmbakterienundschtztvorSymptomeneinerexperimentellerzeugtenMultiplenSklerose.
TryptophanisteineessentielleAminosure,alsoeinEiweibaustein,dernichtvomKrperselbstproduziertwerdenkann,sondernberdieNahrungaufgenommenwerdenmuss.StoffwechselproduktedesTryptophanssindbeieinerReihevonwichtigenFunktionenimKrperalsBotenstoffebeteiligt.DadurchsteuernsiebeispielsweisebestimmteImmunzellenoderhelfendieDarmbarrierezustrken.EineErnhrung,inderTryptophangezieltweggelassenwird,verndertdieZusammensetzungderDarmbakterienbeiMusenundsorgtberraschenderweisedafr,dassdieTierekeineSymptomeeinerMultiplenSklerose(MS)entwickeln.DashabenWissenschaftlerinnenundWissenschaftlerdesExzellenzclustersPrecisionMedicineinChronicInflammationamInstitutfrklinischeMolekularbiologie(IKMB)derChristian-Albrechts-UniversittzuKiel(CAU)inZusammenarbeitmitdemDeutschenKrebsforschungszentrum(DKFZ)inHeidelberggezeigt.DieArbeithabendieForschendenkrzlichinderFachzeitschriftNatureCommunicationsverffentlicht.
MultipleSklerose(MS)isteinechronisch-entzndlicheneurodegenerativeErkrankungdeszentralenNervensystems.DaseigeneImmunsystemgreiftdabeidieIsolationderNervenfasernimzentralenNervensystemanundzerstrtsienachundnach.DadurchwirddiebertragungvonSignalenindenNervengestrt.DieseVernderungenknnenberdieZeitbeiBetroffenenzuStrungenderMotorikoderSinneswahrnehmungfhren.VorangegangeneStudiendeutendaraufhin,dasseineKombinationausgenetischerVeranlagungundUmweltfaktorendieKrankheitverursacht.
EinewichtigeRolleknntedabeiauchdasDarmmikrobiomspielen,alsodieGesamtheitderBakterienimDarm,daszeigtdieArbeitvonDr.MarenFalk-PaulsenundProfessorPhilipRosenstielvomInstitutfrklinischeMolekularbiologie(IKMB)derChristian-Albrechts-UniversittzuKiel(CAU)inKooperationmiteinemTeamumProfessorMichaelPlattenvomDKFZinHeidelberg.DazuhabensiemiteinemMausmodellderMultiplenSklerosegearbeitet,beidemsichdiekrpereigenenImmunzellengegeneinbestimmtesHllproteinderNervenisolierungimzentralenNervensystemwendenunddadurchMS-typischeSymptomeverursachen.Tiere,dieeinspeziellesFutterbekamen,beidemdieAminosureTryptophanfehlte,entwickeltenindiesemModelljedochkeineMS-Symptome.BeiihnenwarendieaggressivenImmunzellennichtinsRckenmarkgewandert.DieserschtzendeEffektwarabhngigvonderGegenwartvonBakterienimDarm,d.h.fehltendiese,warauchderSchutzgegenMSverschwunden.
DurchdasWeglassenderAminosureTryptophanverndertsichdieZusammensetzungderDarmbakterien,dieeinbisherunbekanntesSignalandieImmunzellensenden.WelcheMechanismenhinterdiesemPhnomenstecken,wissenwirbishernicht.DaswollenwirinderZukunftgenaueruntersuchen,sagtDr.MarenFalk-Paulsen,WissenschaftlerinamIKMBundMitgliedimExzellenzclusterPMI.
WieTryptophandasDarmmikrobiomundchronischeEntzndungenbeeinflusst,erforschenWissenschaftlerinnenundWissenschaftlerdesExzellenzclustersPMIamIKMBumProfessorPhilipRosenstielschonseitlngerem.InvorangegangenArbeitenkonntenwirzeigen,wieTryptophanaufEntzndungenimDarmwirkt,erklrtProfessorRosenstiel,DirektoramIKMBundVorstandsmitgliedimExzellenzclusterPMI.Nunzeigtsich,dasssichdasWeglassenvonTryptophanauchaufEntzndungsreaktionenananderenStellenimKrperauswirktundzwarbereinenMechanismusunabhngigvondenbisherbekanntenSignalwegen.WirhoffenbasierendaufunserenErgebnissenzuknftigeinenneuenAngriffspunktfreineBehandlungvonMSzufinden,soRosenstielweiter.
Originalpublikation:
JanaK.Sonner*,MelanieKeil*,MarenFalk-Paulsen*,,PhilipRosenstiel&MichaelPlatten:DietarytryptophanlinksencephalogenicityofautoreactiveTcellswithgutmicrobialecology.Naturecommunication(2019).(*DieAutorinnentrugengleichermaenzurArbeitbei.)
DOI:10.1038/s41467-019-12776-4
WissenschaftlicherKontakt
Dr.MarenFalk-Paulsen
InstitutfrklinischeMolekularbiologie(IKMB),CAU,UKSH
0431/50015133
m.paulsen@ikmb.uni-kiel.de
Prof.Dr.PhilipRosenstiel
InstitutfrKlinischeMolekularbiologie,CAU,UKSH
0431/50015111
p.rosenstiel@mucosa.de
DasRückenmarkistbeidenMäusenmitMS-Symptomenstarkentzündet.DaswirdunterdemMikroskopdurchdenNachweisvonspezialisiertenEntzündungszellendeutlich(linkesBild,indunkelbraunundmitPfeilenmarkiert).Tryptophan-freieDiätverhindertdieseInfiltrationderEntzündungszellenindasRückenmark(Bildrechts).
Dr.MarenFalk-Paulsen,MitgliedimExzellenzcluster„PrecisionMedicineinChronicInflammation“(PMI)undWissenschaftlerinamInstitutfürklinischeMolekularbiologie(IKBM),CAU,UKSH.
Prof.Dr.PhilipRosenstiel,VorstandsmitgliedimExzellenzcluster„PrecisionMedicineinChronicInflammation“(PMI)undDirektoramInstitutfürKlinischeMolekularbiologie,CAU,UKSH.
berdenExzellenclusterPMI
DerExzellenzclusterPrzisionsmedizinfrchronischeEntzndungserkrankungen/PrecisionMedicineinChronicInflammation(PMI)wirdvon2019bis2025durchdieExzellenzstrategiedesBundesundderLndergefrdert(ExStra).ErfolgtaufdenClusterEntzndungsforschungInflammationatInterfaces,derbereitsinzweiFrderperiodenderExzellenzinitiative(2007-2018)erfolgreichwar.AndemneuenVerbundsindrund300MitgliederinachtTrgereinrichtungenanvierStandortenbeteiligt:Kiel(Christian-Albrechts-UniversittzuKiel,UniversittsklinikumSchleswig-Holstein,MuthesiusKunsthochschule,KielInstitutfrWeltwirtschaft(IfW)undLeibniz-InstitutfrdiePdagogikderNaturwissenschaftenundMathematik),Lbeck(UniversittzuLbeck,UniversittsklinikumSchleswig-Holstein),Pln(Max-Planck-InstitutfrEvolutionsbiologie)undBorstel(ForschungszentrumBorstel-LeibnizLungenzentrum).
Zielistes,dievielfltigenForschungsanstzezuchronischentzndlichenErkrankungenvonBarriereorganeninihrerInterdisziplinarittverstrktindieKrankenversorgungzubertragenunddieErfllungbisherunbefriedigterBedrfnissevonErkranktenvoranzutreiben.DreiPunktesindimZusammenhangmiteinererfolgreichenBehandlungwichtigundstehendaherimZentrumderForschungvonPMI:dieFrherkennungvonchronischentzndlichenKrankheiten,dieVorhersagevonKrankheitsverlaufundKomplikationenunddieVorhersagedesindividuellenTherapieansprechens.
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