Ein Forschungsteam konnte zeigen, wie Darmbakterien ihre Stoffwechselprodukte verteilen und damit auch entfernte Organe erreichen. Die Rekonstruktion der Transportwege kann nun helfen, wichtige Medikamente zu entwickeln.
Im Mikrobiom des Darms herrscht eine große Vielfalt an Bakterien deren Stoffwechselprodukte unterschiedliche Aufgaben übernehmen: Einige trainieren bspw. unsere Immunzellen, andere steuern Stoffwechselprozesse im Körper. Kommt es zu Änderungen in der Zusammensetzung des Mikrobioms, begünstigt dies unter anderem das Entstehen von neurologischen- oder Krebserkrankungen. Bislang war nicht klar, wie genau solche Bakterienstoffe entfernte Organe wie Leber, Niere oder das Gehirn erreichen.
Ein Forschungsteam vermutete, dass als Transportmittel kleine Kapseln – sogenannte Vesikel – eingesetzt werden, die mit bakteriellen Enzymen, Proteinen oder auch RNA-Erbmolekülen gefüllt sind. Um ihre Theorie zu überprüfen, besiedelte das Wissenschaftsteam in einer Studie den Darm von Mäusen mit E.-coli-Bakterien, die eine bestimmte Genschere (Cre) produzierten und diese über Vesikel in die Umgebung abgaben. Die Mäuse besaßen in Körperzellen ein Gen für ein rotes Leuchtprotein, das durch Cre aktiviert werden konnte.
In einer anschließenden Untersuchung des Mausgewebes waren die bakteriellen Stoffe von einzelnen Zellen des Darms, der Leber, der Milz, des Herzen und der Nieren sowie von Immunzellen aufgenommen worden. Sogar einzelne Nervenzellen des Gehirns leuchteten rot. Studienleiter Dr. Stefan Momma erläutert: „Besonders beeindruckend ist, dass die Vesikel der Bakterien auch die Blut-Hirn-Schranke überwinden und auf diese Weise in das ansonsten sehr gut abgeschottete Gehirn gelangen können. Und dass die bioaktiven Bakterienstoffe sogar von Stammzellen der Darmschleimhaut aufgenommen wurden zeigt uns, dass Darmbakterien womöglich sogar dauerhaft die Eigenschaften der Darmschleimhaut verändern können.“
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Goethe-Universität Frankfurt am Main. Hier findet ihr die Originalpublikation.
Bildquelle: Cameron Venti, unsplash.
