Wie Darmbakterien vor Langzeitsch&a… – Information Centre – Research & Innovation

Entzündungen nach einem Schlaganfall sind Fluch und Segen zugleich. Einige Entzündungsreaktionen fördern die Heilung des geschädigten Gehirns nach der Behandlung, andere hingegen schädigen die Nervenzellen und die Ganzkörperfunktion schwer.

In der Forschungswelt hat nun die langwierige Suche nach einer Lösung begonnen, die gleichzeitig die „schlechte“ Entzündung stoppen und ihr „gutes“ Gegenstück fördern kann.

Corinne Benakis, Neurobiologin am Münchner Institut für Schlaganfall- und Demenzforschung ist ihren Kolleginnen und Kollegen da schon etwas voraus. Sie hat herausgefunden, dass sich das Darmmikrobiom – die nützlichen Bakterien, die symbiotisch im Darm leben – auf das Fortschreiten von Hirnläsionen nach einem Schlaganfall auswirkt.

Benakis‘ Forschung trug 2016 erste Früchte, als sie gemeinsam mit Projektleiter Arthur Liesz in „Nature Medicine“ eine Studie veröffentlichte. Darin zeigte sie, wie das Darmmikrobiom die Entzündungsantwort bei einem Schlaganfall regulieren kann.

„Im Darm finden sich die meisten Immunzellen des Körpers und ihre Funktion wird streng von den nützlichen symbiotischen Bakterien im Darm reguliert. Dieses sogenannte Mikrobiom kann mit den Immunzellen ‚sprechen‘, kann sie aktivieren und festlegen, ob sie gut oder schlecht werden. An unserem experimentellen Schlaganfallmodell haben wir eine Läsion im Gehirn ausgelöst und konnten sehen, dass ein Schlaganfall die Bakterienarten im Darm verändert. Immunzellen werden zu schlechten entzündungsfördernden Zellen, bewegen sich vom Darm ins Gehirn und richten dort noch mehr Schaden an“, erklärt Benakis.

Probiotika und Postbiotika für das Gehirn

Benakis fand heraus, dass sich mit Antibiotika einige Arten von Mikroorganismen im Darm ausschalten und andere in ihrem übermäßigen Wachstum hemmen lassen. Dadurch konnten die Forschenden dem Darm entzündungshemmende Zellen zuführen und das Gehirn vor Schlaganfallschäden schützen. Seitdem arbeitet das Group von MetaBiota an einer neuen Herausforderung der komplexen Wechselwirkung zwischen Darmmikrobiom und den Immunzellen.

Die Forschungsmethode selbst ist revolutionär. Aus der Kombination experimenteller Modelle mit Analysewerkzeugen aus Mikrobiologie, Immunologie und Neurowissenschaften liefert sie das dringend notwendige Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen Gehirn und Darm. Und auch für die Patientinnen und Patienten ist die Forschung appropriate.

„Sie verspricht Aussicht auf neue Therapeutika“, erklärt Benakis. „Pro Jahr erleiden weltweit etwa fourteen Millionen Menschen einen Schlaganfall. Bei sehr begrenzten Behandlungsmöglichkeiten ist er eine der Haupttodesursachen bei älteren Menschen und die Hauptursache für dauerhafte Behinderungen. Das Konzept, über die regulierte Zusammensetzung des Darmmikrobioms den Behandlungsverlauf von Schlaganfällen zu verbessern, ist for every se äußerst vielversprechend. Vorstellbar sind ernährungsbasierte Behandlungen mit einer Mischung aus nützlichen Bakterien (Probiotika) oder nützlichen Molekülen, die von Bakterien erzeugt werden (Postbiotika). Sie könnten das Gehirn schützen und die Gesundung nach einem Schlaganfall erleichtern.“

Trotz der vielversprechenden Aussichten ist noch viel Forschung notwendig, bevor derartige Therapeutika an betroffene Personen verabreicht werden können. Wie Benakis betont, ist es „noch immer unklar, welche Arten von Darmbakterien nach einem Schlaganfall an den Immunveränderungen im Darm beteiligt sind. Wir wissen auch nicht, welche mikrobiellen Reize nach einem Schlaganfall die Immunzellen im Darm aktivieren. Aber wir sind auf dem richtigen Weg, nachdem MetaBiota jetzt kritische Signalpfade der Kommunikation zwischen Darmbakterien und den Immunzellen entdeckt hat, die den Krankheitsverlauf eines Schlaganfalls zentral beeinflussen.“

Inzwischen ist Benakis Junior Teamleiterin am Institut für Schlaganfall- und Demenzforschung. Sie hofft, dass ihre Ergebnisse schon bald in die klinische Arbeit übernommen werden, und befasst sich als nächstes mit dem Nutzen von Veränderungen im Mikrobiom der Schlaganfallopfer als krankheitsbezogene Biomarker.