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Bonner Forscher haben einen elementaren
Mechanismus entdeckt, der im gesunden
Menschen lebenswichtige Immunfunktionen
reguliert. In Hungersituationen, die für die
Körperzellen Stress bedeuten, schüttet der
Körper demnach vermehrt antimikrobielle
Peptide aus, um sich zu schützen. Die
Wissenschaftler publizieren ihre
Erkenntnisse in der Fachzeitschrift "Nature"
(DOI: 10.1038/nature08698).
T-Zellen, B-Zellen, Antikörper - das ist die
bekannte schnelle Eingreiftruppe unseres
Immunsystems, wenn Viren und Bakterien uns
krank machen. Mit schweren molekularen
Geschützen merzen sie die Eindringlinge
effektiv aus. Dabei richten die
Abwehrsysteme aber auch Kollateralschäden am
eigenen Gewebe an, die erst einmal repariert
werden müssen.
Damit das Immunsystem nun nicht ständig in
höchster Alarmbereitschaft steht und so
möglicherweise chronische Entzündungen
verursacht, ist an der Grenze zwischen
Körper und Außenwelt ein anderes
Abwehrsystem vorgeschaltet. Das ist
unbedingt nötig, denn auf den so genannten
Barriere-Geweben wie Lunge und Haut befinden
sich Billionen von Bakterien. Der
überwiegende Teil dieser Mikroorganismen
lebt seit Jahrmillionen in guter
Nachbarschaft mit unseren Körperzellen. Mehr
noch: Die komplexe Lebensgemeinschaft aus
verschiedensten Mikroorganismen versorgt uns
mit wichtigen Naturstoffen, wie z.B. dem
Vitamin B12.
Gute Keime, schlechte Keime
Dabei tauchen unter den zahlreichen
friedfertigen Bakterien jedoch immer wieder
einige Störenfriede auf, die uns krank
machen können. In dieser Situation - noch
bevor die pathogenen Keime in den Körper
eindringen - tritt ein Mechanismus in Kraft,
der völlig unabhängig von den klassischen
Immunabwehrsystemen wirkt. Die Bonner
Biomediziner vom LIMES-Institut der
Universität Bonn haben an Fruchtfliegen,
aber auch an menschlichem Gewebe zeigen
können, dass dieses natürliche
Immunabwehrsystem über den so genannten
Insulinsignalweg direkt an den
Stoffwechsel-Status gekoppelt ist.
Wenn wir längere Zeit nichts gegessen haben
oder viele Treppen steigen müssen, sinkt das
Energieniveau der Zellen und damit auch der
Insulinlevel. Die Bonner Forscher haben nun
entdeckt, dass bei einem niedrigen
Insulinlevel der so genannte
FOXO-Transkriptionsfaktor aktiviert wird.
Ein Transkriptionsfaktor kann Gene an- und
abschalten. FOXO schaltet bei Energiebedarf
Gene für Abwehrproteine an. Diese
antimikrobiellen Peptide (AMP) - nicht zu
verwechseln mit Antikörpern - werden
daraufhin aus den Körperzellen
ausgeschleust. Sie zerstören mögliche
Krankmacher, indem sie deren Zellwände
auflösen. "Das findet jeden Tag zu jeder
Minute statt", erklärt Studienleiter Prof.
Michael Hoch vom LIMES-Institut.
"Faszinierend dabei ist, dass eine Funktion
des Immunsystems direkt abhängig davon ist,
wie viel und was wir essen." In
Hungersituationen, die für die Körperzellen
Stress bedeuten, schütte der Körper
vorsichtshalber vermehrt antimikrobielle
Peptide aus, um sich zu schützen. "Die
Barriere zwischen Körper und Außenwelt wird
wohl in einer möglichen Gefahren¬situation
gestärkt, in der wir zu wenig Energie
haben", vermutet Professor Hoch.
Uralter Abwehrmechanismus hilft uns, alt
zu werden?
FOXO und die antimikrobiellen Peptid-Gene,
die es anschaltet, gibt es in fast allen
Tiergruppen. Die Forscher glauben darum,
dass die direkte Kopplung des
Nahrungsangebots mit der immunologischen
Abwehr wahrscheinlich schon früh in der
Evolution vielzelliger Organismen entstanden
ist.
Die Untersuchungen der Bonner Biologen
könnten auch klinische Relevanz haben. Denn
eine Reihe von Volkskrankheiten wie Diabetes
Typ II oder Fettleibigkeit (Adipositas)
resultieren aus einer erhöhten
Kalorien¬aufnahme. Außerdem gehen derartige
Krankheiten häufig mit vermehrten
Entzündungen der Barriere-Gewebe, einem
gestörten Immunsystem und einer insgesamt
verkürzten Lebensspanne einher. "Unsere
Ergebnisse liefern neue Ansatzpunkte zum
Verständnis dieser Erkrankungen", sagt
Professor Dr. Joachim Schultze vom
LIMES-Institut, der auch an der Studie
beteiligt war.
Der Blick der LIMES-Forscher richtet sich
denn auch als nächstes auf den Zusammenhang
zwischen Kalorienaufnahme und Lebensdauer.
Untersuchungen an Fadenwurm, Fruchtfliege
und Maus haben gezeigt, dass eine reduzierte
Kalorienaufnahme die Lebensspanne verlängern
kann. Professor Hoch: "Wir wollen nun
herausfinden, ob dies auf eine
Foxo-abhängige Verbesserung der
Barriere-Funktionen des natürlichen
Immunsystems zurückzuführen ist."
Quelle:
http://idw-online.de/pages/de/news351889
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