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Neue Einsichten in das Abwehrsystem des Magen-Darm-Trakts

09.12.2013
Der Zellbotenstoff Lymphotoxin trägt entscheidend zum immunologischen Gleichgewicht im Magen-Darm-Trakt bei.

So steuert Lymphotoxin das eigene Abwehrsystem des Verdauungsapparates, das sich aus Immunzellen, Immunglobulinen (Antikörpern) sowie der Darmflora zusammensetzt. Wie dieses komplexe Zusammenspiel funktioniert und wie das Lymphotoxin die Produktion von Immunglobulinen im Darm kontrolliert, fand nun ein internationales Wissenschaftlerteam unter Beteiligung des Helmholtz Zentrums München heraus. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals ‚Science‘ veröffentlicht.

Zum immunologischen Gleichgewicht im Magen-Darm-Trakt gehören die natürlichen Darmbakterien (auch als Darmflora bezeichnet) sowie ein Abwehrsystem aus lokalen Immunzellen. Wesentlicher Abwehrstoff dieser Zellen ist das Immunglobulin A (IgA), das sich an den Schleimhäuten befindet und dort Krankheitserreger und Toxine unschädlich macht.

Lymphotoxine steuern die Produktion von IgA und sind somit sowohl an Immunantworten, als auch an der regulären Zusammensetzung der Darmflora beteiligt, berichten die Wissenschaftler in der Studie. Das Team um Dr. Andrey Kruglov und Prof. Dr. Sergei Nedospasov vom Deutschen Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ) Berlin, ein Institut der Leibniz-Gemeinschaft, Prof. Dr. Mathias Heikenwälder vom Institut für Virologie am Helmholtz Zentrum München (HMGU) sowie weitere nationale wie internationale Partner konnten zeigen, dass Lymphotoxine – lösliches Lymphotoxin alpha (sLTa3) sowie Membran-gebundenes Lymphotoxin beta (LTa1b2) – die IgA-Produktion induzieren und somit die körpereigene Abwehrreaktion unterstützen. Lymphotoxine sind Entzündungsbotenstoffe, die von Abwehrzellen gebildet werden, wenn diese mit Krankheitserregern in Kontakt kommen. Fehlen diese Lymphotoxine, wird die IgA-Produktion verringert oder sogar gestoppt und es kommt zu einer veränderten Darmflora.

„Die Ergebnisse liefern uns neue Erkenntnisse über die Funktionsweise des Abwehrsystems des Magen-Darm-Trakts. Die Zusammenhänge zwischen Entzündungsbotenstoffen und Leistungsvermögen des Abwehrsystems helfen uns zu verstehen, wie Darmerkrankungen entstehen“, erklärt Heikenwälder und beschreibt noch eine weitere Bedeutung dieser Ergebnisse: „Die Einsichten sind außerdem wichtig für die Behandlung mit bestimmten Immunmodulatoren (wie z.B. Tumor Nekrose Faktor alpha (TNF)-Blocker). Diese binden lösliches Lymophotoxin und könnten in der Folge auch die IgA-Produktion beeinflussen und so das immunologische Gleichgewicht stören.“

Weitere Informationen

Original-Publikation:
Kruglov, A. et al. (2013), Nonredundant Function of Soluble LTa3 Produced by Innate Lymphoid Cells in Intestinal Homeostasis. Science, doi: 10.1126/science.1243364
Link zur Fachpublikation:
http://www.sciencemag.org/content/342/6163/1243.abstract?sid=c3345489-1f4b-4542-b446-3643d5dd7b57

Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.000 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 34.000 Beschäftigten angehören. www.helmholtz-muenchen.de

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