Wie beeinflusst das Mikrobiom das Immunsystem?
Das Mikrobiom, insbesondere das Darmmikrobiom, spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung, Regulation und Aufrechterhaltung der Immunfunktion. Es handelt sich nicht um einen passiven Bewohner, sondern um einen aktiven „Trainingspartner“ und Regulator des Immunsystems.
Schlüsselmechanismen der Beeinflussung
Immuntraining und Toleranzentwicklung
Das Mikrobiom „trainiert“ das Immunsystem, indem es es lehrt, zwischen harmlosen Substanzen (z. B. Nahrung, eigene Zellen) und gefährlichen Pathogenen zu unterscheiden. Dies ist entscheidend, um übermäßige Immunreaktionen (wie Allergien oder Autoimmunerkrankungen) zu verhindern. Studien zeigen, dass ein verkümmertes Mikrobiom mit einer erhöhten Anfälligkeit für solche Erkrankungen assoziiert ist.
Regulation dendritischer Zellen (cDC)
Konventionelle dendritische Zellen (cDC) sind zentrale Vermittler zwischen dem angeborenen und adaptiven Immunsystem. Forschungen der Charité Berlin zeigen, dass das Mikrobiom diese Zellen durch Typ-I-Interferon-Signale (IFN-I) in einen „bereiten“ Zustand versetzt. Ohne Mikrobiom haben cDC einen gestörten Zellstoffwechsel und können keine Immunantworten initiieren – es fehlt quasi der „Treibstoff“ für die Abwehrreaktion.
Produktion entzündungshemmender Stoffe
Darmbakterien produzieren kurzkettige Fettsäuren wie Butyrat, Propionat und Acetat. Diese Substanzen fördern die Bildung regulatorischer T-Zellen (Tregs), die Entzündungsprozesse dämpfen und die Selbsttoleranz des Immunsystems unterstützen. Ein Viertel der untersuchten Bakterienstämme induzierte in Studien eine deutliche Vermehrung dieser T-Zellen.
Kommunikation auf molekularer Ebene
Wissenschaftler der Harvard Medical School konnten erstmals die „Kommunikation“ zwischen einzelnen Bakterienstämmen und Immunzellen „abhören“. Dabei zeigte sich, dass:
- Jeder Bakterientyp die Immunzellen unterschiedlich beeinflusst.
- Manche Keime die Aktivität von Immunzellen verstärken, andere dämpfen – ein ausgleichender Mechanismus, der verhindert, dass ein einzelnes Bakterium die Immunantwort dominiert.
- Bakterien der gleichen Verwandtschaftsgruppe nicht unbedingt ähnliche Effekte haben, was auf ein robustes Sicherheitssystem hinweist.
Bedeutung für die Gesundheit
- 70 % der antikörperproduzierenden Immunzellen befinden sich im Darm, was ihn zum größten immunologischen Organ des Körpers macht.
- Ein vielfältiges Mikrobiom stärkt die Darmschleimhautbarriere, verhindert die Ausbreitung von Krankheitserregern und produziert lebenswichtige Vitamine wie Vitamin K (Blutgerinnung) und B-Vitamine.
-Störungen des Mikrobioms (Dysbiose) sind mit Autoimmunerkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis, Lupus), entzündlichen Darmerkrankungen, Allergien und sogar psychischen Erkrankungen assoziiert
