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Autoimmunerkrankung: Angriff aus dem Darm

Wenn Enterococcus gallinarum-Bakterien die Darmwand durchbrechen, produziert das Immunsystem Antikörper, die auch körpereigene Zellen schädigen

New Haven (USA) - Normalerweise verhindert die Darmwand, dass Darmbakterien in den Körper eindringen. Wird diese Barriere durchlässig, können sich nicht nur Darmentzündungen, sondern auch verschiedene andere chronische Krankheiten entwickeln. Wenn es dem Darmbakterium Enterococcus gallinarum gelingt, in Lymphknoten oder Leber einzudringen, löst das Immunreaktionen aus, die für die Autoimmunkrankheit Lupus erythematodes typisch sind, berichten jetzt amerikanische Forscher im Fachjournal „Science". Bei Mäusen konnte eine antibiotische Behandlung oder eine Impfung gegen die Enterokokken die Krankheitszeichen verringern und die Sterberate senken. Auch in der Leber von Lupuspatienten fanden die Wissenschaftler Hinweise auf eine Infektion mit Enterococcus gallinarum. Offenbar regt dieser Darmkeim das Immunsystem zur Produktion von Antikörpern an, die auch Strukturen körpereigener Zellen schädigen. 

„Die Behandlung mit einem Antibiotikum oder eine Impfung wären vielversprechende Möglichkeiten, um die Lebensqualität von Patienten mit einer Autoimmunerkrankung zu verbessern", sagt Martin Kriegel von der Yale School of Medicine in New Haven, der Leiter des Forscherteams. Die Autoimmunkrankheit Systemischer Lupus erythematodes (SLE) ist die Folge einer Fehlregulation des Immunsystems, wodurch verschiedene Organe des Körpers geschädigt werden können. Neben einer genetischen Vorbelastung spielen zusätzliche Faktoren als Krankheitsursache eine Rolle. Kriegel und seine Kollegen konnten nun zeigen, dass eine spezielle Keimart der Darmflora die Entwicklung der Krankheitssymptome in Gang setzen könnte.

Die Forscher arbeiteten mit einem Stamm von Mäusen, die besonders anfällig für eine Lupus-ähnliche Autoimmunerkrankung sind. Sie entdeckten, dass die Barrierefunktion der Darmwand dieser Tiere beeinträchtigt war und Darmbakterien unter anderem in Lymphknoten und Leber eingedrungen waren. Eine Behandlung mit Vancomycin oder Ampicillin verringerte die Produktion verschiedener krankheitstypischer Antikörper und senkte die Sterberate. Aus Gewebeproben der Leber angezüchtete Bakterien konnten durch DNA-Analyse als Enterococcus gallinarum identifiziert werden, ein bei Mäusen und Menschen vorkommender Bestandteil der Darmflora.

Wurde der Darm keimfrei aufgezogener Mäuse einzig und allein mit diesem Bakterium besiedelt, verringerte sich die Produktion bestimmter Proteine, die nötig sind, um die normale Undurchlässigkeit der Darmwand zu gewährleisten. Außerdem bildeten die Tiere gegen das eigene Gewebe gerichtete Autoantikörper und entwickelten anhaltende Entzündungsreaktionen. Die Darmbesiedlung mit einer anderen Art von Enterokokken (Enterococcus faecalis) hatte diese krankhaften Auswirkungen nicht. Ein intramuskulär injizierter Impfstoff aus abgetöteten Zellen von E. gallinarum schützte Mäuse vor der Autoimmunerkrankung.

Auch in Leberbiopsien von SLE-Patienten konnten die Forscher E. gallinarum-DNA nachweisen. Das spricht dafür, dass ihre Ergebnisse auf den Menschen übertragbar und als eine mögliche Krankheitsursache relevant sein könnten. Noch sind die genauen Mechanismen nicht aufgeklärt, durch die die Enterokokken verschiedenartige schädliche Immunreaktionen auslösen. Einen Hinweis lieferten Blutuntersuchungen von Patienten. Diese ergaben erhöhte Werte von Antikörpern gegen einen bestimmten Bestandteil der Bakterien: Nukleinsäure vom RNA-Typ. Es ist naheliegend anzunehmen, dass es dieselben Antikörper sind, die auch für den hohen Spiegel an Autoantikörpern gegen menschliche RNA bei diesen Patienten verantwortlich sind. Ob auch andere bakterielle Antigene mögliche kreuzreaktive Effekte aufweisen, ist noch nicht bekannt.

„Baldige klinische Pilotstudien wären sinnvoll, nachdem man das Bakterium in noch weiteren Patientenkohorten untersucht hat", sagt Kriegel. Durch Antibiotika könnte man versuchen, die Enterokokken außerhalb des Darms abzutöten, wobei aber das Risiko der Resistenzbildung besteht. Alternative Strategien wären die Entwicklung einer Impfung oder die gezielte Eliminierung dieser Keimart aus dem Darm.

Quelle: „Translocation of a gut pathobiont drives autoimmunity in mice and humans", S. Manfredo Vieira et al.; Science, DOI: 10.1126/science.aar7201

Quelle: © Wissenschaft aktuell, Joachim Czichos

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