Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Morbus Crohn: neuer Entstehungsmechanismus entschlüsselt

23.04.2015

Bakteriengemeinschaften verursachen Darmentzündung

Morbus Crohn zählt zu den chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Bei der Krankheit spielt die genetische Veranlagung eine Rolle - und offenbar auch die Zusammensetzung der Darmbakterien. Was Forscher lange vermuteten, bestätigt erstmals eine Studie im Fachjournal Gut: Bei Mäusen verursacht ein bakterielles Ungleichgewicht im Darm eine Morbus Crohn-typische Entzündung, die sich auf andere Tiere übertragen lässt.


Paneth-Zellen im Dünndarm

Die Bilder zeigen Paneth-Zellen im Dünndarm, die bei der Immunabwehr eine wichtige Rolle spielen. Bei Mäusen mit Morbus-Crohn-ähnlicher Entzündung produzieren die Paneth-Zellen weniger Lysozym - eine Substanz, die wichtig für die Mikroben-Abwehr ist. Links: gesunde Zellen mit hoher Lysozym-Produktion (helles grün), rechts geschädigte Paneth-Zellen mit geringer Lysozym-Produktion.

Foto: M. Schaubeck / TUM

Auf dieser Grundlage könnte die bereits praktizierte Transplantation "gesunder" Darmbakterien in Patienten weiterentwickelt und als gängige Therapieform etabliert werden.

Dass die Bakterien - oder Mikrobiota - des Darms an vielen Erkrankungen beteiligt sind, gilt inzwischen als sicher. Dazu gehören neben typischen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa auch Diabetes oder Adipositas. Allerdings ist in den meisten Fällen noch unklar, ob das veränderte Darmmikrobiom Ursache oder Folge der Erkrankung ist.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) erbrachten jetzt den Nachweis, dass eine ungünstige Konfiguration der bakteriellen Netzwerke im Darm tatsächlich Entzündungen auslösen. Sie transplantierten dafür das Darmmikrobiom kranker Tiere in keimfreie Mäuse. Diese entwickelten daraufhin Morbus Crohn-spezifische Symptome im Dünndarm.

"Obwohl wir Mausstämme mit erhöhter Veranlagung für Morbus Crohn-ähnliche Entzündungen nutzten, entwickelten sie erst Symptome, als wir ihnen die Darmbakterien erkrankter Tiere einpflanzten", erklärt Prof. Dirk Haller, Leiter des TUM-Lehrstuhls für Ernährung und Immunologie.

Dysbiose als Ursache chronischer Entzündung

Eine wichtige Erkenntnis war, dass die chronischen Darmentzündungen nicht von einzelnen Bakterienarten hervorgerufen wurden. "Es kommt vielmehr auf die Zusammensetzung der Mikrobengemeinschaft an", erläutert Haller. "Offenbar gibt es 'dysbiotische' Bakterienkombinationen, deren charakteristischen Eigenschaften jetzt aufgeklärt werden können."

Außerdem gelang es dem Forschungsteam, die Rolle eines bestimmten Zelltyps in der Dünndarmschleimhaut, der so genannten Paneth-Zellen näher zu beleuchten. Diese Drüsenzellen sind an der Immunabwehr im Darm beteiligt. Schon länger war bekannt, dass diese Zellen bei Morbus Crohn absterben - ob dies die Krankheit oder Dysbiose auslöst, war jedoch nicht sicher.
Die Ergebnisse der Studie weisen darauf hin, dass der Funktionsverlust der Paneth-Zellen eher eine Folge, nicht aber die Ursache der Entzündungsreaktion ist.

Weiterentwicklung einer ungewöhnlichen Therapieform

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Erkenntnisse die Behandlungsmöglichkeiten für Morbus Crohn erweitern wird. Die Krankheit ist relativ häufig: In Industrieländern erkranken etwa 40 Personen pro 100.000 an Morbus Crohn, in Deutschland geht man von 350.000 Betroffenen aus.

Medikamente können bei vielen Patienten das Leiden nicht dauerhaft bekämpfen. "Bei den meisten Patienten kehren die Entzündungen nach einiger Zeit wieder", sagt Haller. "Stuhltransplantationen sind bei Infektionserkrankungen im Darm bereits ein effektiver Weg zur Heilung. Allerdings zeigt diese ungewöhnliche Therapieform bei Morbus Crohn und Colitis ulcerosa noch keine eindeutigen Therapieerfolge. Unsere Erkenntnisse werden aber dazu beitragen, dass die Methode auf wissenschaftliche Grundlagen gestellt und verbessert wird - dann könnte es klappen."


Die Studie wurde von der DFG im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1656 und des Programms HO2236/8-1 gefördert sowie von der Konrad-Adenauer-Stiftung unterstützt.

Publikation:
Dysbiotic gut microbiota causes transmissible Crohn’s disease-like ileitis independent of failure in antimicrobial defence; Monika Schaubeck, Thomas Clavel, Jelena Calasan, Ilias Lagkouvardos, Sven Bastiaan Haange, Nico Jehmlich, Martin von Bergen, Aline Dupont, Mathias Hornef, Marijana Basic, André Bleich, Dirk Haller; Gut Published Online First; DOI:10.1136/gutjnl-2015-309333: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25887379

Kontakt:
Prof. Dr. Dirk Haller
Technische Universität München
Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie
Tel.: +49 861 71-2026
dirk.haller@tum.de
www.wzw.tum.de/bflm 

Die Technische Universität München (TUM) ist mit rund 500 Professorinnen und Professoren, 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und mehr als 37.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, ergänzt um Wirtschafts- und Bildungswissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Niederlassungen in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel und Carl von Linde geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.
www.tum.de

Prof. Dr. Dirk Haller | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie