Schutztruppen für die Darmschleimhaut
Antibiotisches Protein bekämpft in die Darmwand eindringende Mikroben
Amerikanische Wissenschaftler haben ein hausgemachtes Antibiotikum gefunden, das im Darm für Ordnung sorgt: Das Eiweiß aus der Familie der so genannten Lektine heftet sich gezielt an die äußere Hülle einiger Bakterienarten an und tötet anschließend die zugehörige Mikrobe. Produziert wird es immer dann, wenn die Dünndarmschleimhaut mit Bakterien in Kontakt kommt. Auf diese Weise verhindert der Körper, dass die Mikroben der Darmflora ihren angestammten Platz im Hohlraum des Darms verlassen und in die Darmwand eindringen – ein Vorgang, der starke Entzündungen hervorrufen kann. Die neue Entdeckung könnte daher helfen, wirksamere Therapien gegen chronische Darmentzündungen wie Morbus Crohn zu entwickeln.
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Die Beziehung zwischen einem Menschen und seinen winzigen Mitbewohnern im Darm beruht auf Gegenseitigkeit: Die Bakterien zersetzen bestimmte Bestandteile der Nahrung und machen deren Nährstoffe so für den Körper zugänglich. Im Gegenzug eine geschützte Unterkunft sowie ein reiches Nahrungsangebot. Dieses Geben und Nehmen funktioniert allerdings nur, so lange der Kontakt zwischen Mikroben und Darmwand nicht zu eng wird. Ist das doch der Fall, reagiert der Körper durch eine Aktivierung verschiedener Abwehrmechanismen, zu denen auch körpereigene Antibiotika wie die so genannten Defensine gehören. Welche Waffen dem Darm jedoch außerdem zur Verfügung stehen, ist bislang größtenteils unklar.
Um die Reaktion des Dünndarms auf einen intensiven Mikrobenkontakt besser zu verstehen, ließen die Wissenschaftler nun einige Mäuse in einer sterilen Umgebung aufwachsen und verglichen anschließend deren Darmschleimhaut mit der von normal aufgezogenen Artgenossen. Das Ergebnis: Die Mäuse mit der intakten Darmflora produzierten 30mal mehr von einem Lektin-Protein namens Reg-III-gamma. Weitere Tests zeigten, dass dieses Eiweiß an bestimmte Zuckermoleküle auf der Oberfläche einiger Bakterienstämme andockt und dass es die Zellwände der Mikroben durchlöchern und sie so abtöten kann. Das Gleiche gilt für das Gegenstück von Reg-III-gamma im Menschen, ein Protein namens HIP/PAP, schreiben die Forscher.
Die Abwehrproteine wirken demnach wie eine Art Elektrozaun, der die Bakterien von der sensiblen Darmschleimhaut fernhält und sie abtötet, wenn sie zu nah herankommen, kommentieren die Forscher. Sie wollen nun untersuchen, wodurch die Bildung der körpereigenen Antibiotika genau ausgelöst wird und erhoffen sich dadurch ein besseres Verständnis der Ursachen chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen.
Lora Hooper (Universität von Texas, Houston) et al.: Science, Bd. 313, S. 1126
ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
