Magen-Darm-Flora im Blick

Einfluss der mikrobiellen Flora auf den Darm

Warum führen bestimmte Bakterien der Magen-Darm-Flora bei einigen Menschen zu Krankheiten und bei anderen nicht? Dieser Frage geht eine neue Nachwuchsgruppe des Emmy Noether-Programms an der Berliner Charité nach. Die daraus resultierenden Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die grundlegenden Mechanismen zu verstehen und Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts zukünftig frühzeitig zu erkennen und zu verhindern.

Querschnitt eines entzündeten Dickdarms

Querschnitt eines entzündeten Dickdarms (Mausmodell): Die Zellkerne sind blau, die Zellmembranen weiß eingefärbt. Rot markiert sind die Bakterien, die das gesamte Mikrobiom darstellen. Der Pfeil zeigt auf die Bakterien, die in die Krypten – die Vertiefungen der Darmschleimhaut – gelangt sind. In gesundem Zustand ist dieser Bereich vor Bakterien geschützt. | Sigal/Charité

Unter der Leitung von Dr. Michael Sigal von der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Hepatologie und Gastroenterologie am Campus Charité Mitte wird eine neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe jetzt die vorhandenen Abläufe genauer ergründen. Der menschliche Magen-Darm-Trakt ist mit einer großen Menge an Bakterien besiedelt, viele von ihnen sind harmlos. Doch einige können gefährlich sein und zu Krankheiten führen – allerdings nicht bei allen Menschen.

Schutz vor Helicobacter pylori

Mit der Unterstützung eines internationalen Forschungsteams, konnte Dr. Sigal in einer kürzlich veröffentlichten Studie zeigen, dass sich Magen-Stammzellen vor Schäden durch das Bakterium Helicobacter pylori schützen können. Helicobacter pylori ist ein wichtiger Risikofaktor für die Entstehung von Magenkrebs. „Diese Mechanismen möchten wir nun noch detaillierter im Magen und Darm erforschen. Wir werden die Interaktionen zwischen Stammzellen und spezifischen Bakterien, die den Magen-Darm-Trakt chronisch besiedeln und ein krankmachendes Potenzial haben, beleuchten. So untersuchen wir beispielsweise Bakterien des Dickdarms, die in Verbindung mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und bösartigen Krebserkrankungen stehen“, erklärt Dr. Sigal die zentralen Inhalte seines Projektes.

Hemmwirkung der Pseudomonas-Bakterien

Ein Team des Kieler Metaorganismus-Sonderforschungsbereichs 1182 untersucht am Beispiel von Fadenwürmern die Rolle des Darmmikrobioms bei der Abwehr von Infektionen. Interaktionen von Körper und Mikroben üben einen bedeutenden Einfluss auf die Funktionen und die Gesundheit des Wirtslebewesens aus.

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Verschiedene Methoden sollen genutzt werden

Die Arbeitsgruppe nutzt verschiedene Methoden zur Studiendurchführung – zum Beispiel auch die ausgiebige Analyse von Patientenproblemen und von komplexen Zell- und Stammzellkulturen sowie experimentelle Tiermodelle. Auch die Visualisierung der Bakterien im Gewebe wird eine zentrale Rolle spielen. Hierfür werden moderne, hochauflösende Mikroskope genutzt.

„Mit unseren Arbeiten möchten wir zeigen, unter welchen Bedingungen einige unserer Darm-Bewohner Schäden anrichten. So können wir Strategien entwickeln, um Beschwerden zu verhindern und die Darmgesundheit wiederherzustellen“, erklärt Dr. Sigal. Zudem will der Gastroenterologe den klinischen Bereich für chronische Magen- und Darmerkrankungen weiter ausbauen, um die Forschungsaktivitäten optimal mit der Patientenversorgung zu verzahnen.

Mit dem Emmy Noether-Programm fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft herausragende Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Arbeitsgruppe für eine Hochschulprofessur qualifizieren können.

 

Literatur:

Michael Sigal, Maria del Mar Reinés, Stefanie Müllerke, et al.: R-spondin-3 induces secretory, antimicrobial Lgr5+ cells in the stomach. Nature Cell Biology, volume 21, pages 812–823 (2019).


Quelle: Charité