Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Leber dient als «Firewall» gegen Bakterien

22.05.2014

Die Leber hindert Darmbakterien daran, in den Blutkreislauf einzudringen. Diese lebenswichtige Funktion konnten Berner Forschende nun in einer Studie mit leberkranken Patienten belegen. Damit bildet die Leber eine Art «Firewall» oder Blutfilter im Darm-Abwehr-System.

Menschen haben schier unendlich viele Bakterien im unteren Darmbereich – rund 100 Billionen (10^14). Damit enthält unser Körper 10mal mehr Bakterien als Körperzellen – und diese winzig kleinen Organismen sind wichtig für unsere Gesundheit. Dringt jedoch auch nur ein millionstel dieser Bakterien in den Blutkreislauf ein, ist eine Blutvergiftung die Folge.


Mikroskopische Aufnahme einer Mausleber: Die Leber-Kupfer-Zellen (braun) warten rund um die Blutgefässe (die weissen Löcher) auf die Bakterien, um sie zu eliminieren.

Bild: F. Ronchi, Departement Klinische Forschung, Universität Bern

Aus diesem Grund haben sich im Laufe der Zeit gemeinsam mit den Darmbakterien verschiedene Abwehrsysteme ausgebildet: Der gesamte Darm ist mit einer dichten Zellschicht ausgekleidet und zusätzlich von einer dicken Schleimschicht überzogen, welche den Bakterien das Andocken erschwert. 

Abend mit reichlich Kirschwasser genügt bereits, um die Schleimschicht und Epithelzellen im Darm zu beschädigen. Zusätzliche Abwehrmechanismen sind also unumgänglich. Daher gibt es in der Darmschleimhaut eine grosse Anzahl an weissen Blutkörperchen, welche eindringende Bakterien umgehend abtötet. Zusätzlich dienen Lymphknoten im Darm als Filterstationen und stellen sicher, dass keinerlei Mikroorganismen aus dem Darm entwischen.

Patienten mit Lebererkrankungen erkranken jedoch häufig an Infektionen durch Keime, die normalerweise im Darm vorkommen. Die Berner Forschenden um Dr. Maria Luisa Balmer und Prof. Andrew Macpherson untersuchten deshalb, ob die Leber ebenfalls ein Teil des Darm-Abwehrsystems ist. Dies scheint tatsächlich der Fall zu sein: «Zusätzlich zur mechanischen und der Lymphknoten-Barriere bildet die Leber als drittes System eine Art Blutfilter», so Andrew Macpherson. Die Studie wurde soeben in «Science Translational Medicine» publiziert.

Patienten mit Lebererkrankungen vor Infektionen bewahren

Die Leber ist das zentrale Stoffwechselorgan. Sie entnimmt dem Blut aus dem Darm wichtige Nährstoffe, baut diese um und speichert sie. Zusätzlich macht sie giftige Substanzen unschädlich. Dies sind für den Körper absolut essentielle Funktionen. Lebererkrankungen durch Virusinfektionen, übermässigen Alkoholkonsum, Autoimmunerkrankungen oder Übergewicht werden weltweit jedoch immer häufiger. «Erstaunlich ist, dass diese Patientinnen und Patienten viel häufiger an schweren Infektionen versterben als durch die toxischen oder Stoffwechsel-bedingten Konsequenzen der Leberfunktionsstörung», so Macpherson.

Die Forschenden haben dafür nun eine Erklärung gefunden: Die Leber ist eine Art Filter, welche Bakterien eliminiert, denen der Zugang zum Blutsystem geglückt ist. «Sie ist eine Art Firewall für den Fall, dass andere Barrieren nicht ausreichen», erklärt der Studienleiter.

Funktioniert die Leber nicht mehr richtig und können die Darmbakterien nicht mehr effizient aus dem Blut gefiltert werden, beginnt das Immunsystem damit, spezielle Antikörper gegen diese Bakterien zu produzieren. Die Forschenden fanden bei Patienten mit einem breiten Spektrum an Lebererkrankungen solche abnormalen Immunreaktionen gegen Darmbakterien – ein Zeichen dafür, dass die «Firewall» bei Lebererkrankungen defekt ist und erste Systemfehler auftreten.

«Interessanterweise waren diese Antikörper schon in sehr frühen Stadien der Lebererkrankung messbar, also bei Patienten, die oft noch gar nichts von ihrer Leberfunktionsstörung merkten», so Macpherson. Es bestehe somit die Möglichkeit, durch das Messen dieser Immunreaktion Patienten mit Lebererkrankungen sehr früh zu erkennen und somit rechtzeitig zu behandeln, bevor schwere Infektionen auftreten. «Da nicht alle Patienten gegen sämtliche untersuchte Darmbakterien Antikörper bilden, könnten ergänzende Impfungen sie davor bewahren, durch eben diese Bakterien krank zu werden.»

Bibliographische Angaben
M. L. Balmer, E. Slack, A. de Gottardi, M. Lawson, S. Hapfelmeier, L. Miele, A. Grieco, H. Van Vlierberghe, R. Fahrner, N. Patuto, C. Bernsmeier, F. Ronchi, M. Wyss, D. Stroka, N. Dickgreber, M. Heim, K. D. McCoy, A. J. Macpherson: The liver may act as a firewall mediating mutualism between the host and its gut commensal microbiota, Science Translational Medicine 6, 237 (2014).

Weitere Informationen:

http://www.kommunikation.unibe.ch/content/medien/medienmitteilungen/news/2014/fi...

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Verschwindende Äderchen: Diabetes schädigt kleine Blutgefäße am Herz und erhöht das Infarkt-Risiko
23.03.2017 | Technische Universität München

nachricht Ein Knebel für die Anstandsdame führt zu Chaos in Krebszellen
22.03.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise