Neue Strategie zur Vorbeugung von Fettleibigkeit: Angeborene Immunität dank der Wirkung eines Bakteriums

Eine vom Institut für Agrochemie und Lebensmitteltechnologie (IATA) des spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) geleitete Studie hat ergeben, dass ein menschliches Darmbakterium die angeborene Immunantwort des Körpers verändert, was für die Bekämpfung von Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit und Diabetes von entscheidender Bedeutung ist.

Die in Nature Microbiology veröffentlichte Arbeit zeige an Mäusen, dass ein Stamm des Bakteriums Phascolarctobacterium faecium (P. faecium) die durch kalorienreiche Ernährung verursachte Entzündung reduziere und so Fettleibigkeit und damit verbundene Stoffwechselstörungen bekämpfe, heißt es in einer Erklärung der wissenschaftlichen Einrichtung.

Das Zentrum für Integrative Biologie (CIBIO) der Universität Trient (Italien) ist an dieser Arbeit beteiligt, die eine Analyse von mehr als 7.500 menschlichen Mikrobiomen mit funktionellen Experimenten an Mäusen kombiniert.

Die Ergebnisse einer Metaanalyse des Darmmikrobioms, die mit Daten aus mehreren Bevölkerungsgruppen von 15 verschiedenen Nationalitäten durchgeführt wurde, haben gezeigt, dass die Art P. faecium bei Menschen mit Normalgewicht häufiger vorkommt als bei übergewichtigen oder fettleibigen Personen, und zwar unabhängig von Alter, Geschlecht und geografischer Region.

Quellen zufolge hat dieser Befund die Annahme bestärkt, dass das Vorhandensein dieser Bakterien ein Indikator für eine gute Stoffwechselgesundheit ist. „Wir haben einen mikrobiellen Biomarker identifiziert, der mit einem gesunden Gewicht in Zusammenhang steht und in sehr unterschiedlichen Populationen konstant bleibt.

„Das Fehlen dieser Bakterien könnte als früher Marker für das Risiko von Fettleibigkeit dienen“, sagte Yolanda Sanz, CSIC-Forscherin bei der IATA und Koordinatorin der Studie.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Verabreichung von P. faecium (Stamm DSM 32890) an Mäuse mit durch eine kalorienreiche Ernährung hervorgerufener Fettleibigkeit Gewichtszunahme, Adipositas, Darm- und systemische Entzündungen sowie Glukoseintoleranz signifikant reduzierte.

Konkret reduzierten die Bakterien das Körpergewicht um 25 %, akkumulierten Fett um 35 % und verbesserten die Glukosetoleranz. Die Wirkungen waren mit denen des Medikaments Semaglutid vergleichbar, das bei der Behandlung von Typ-2-Diabetes zur Regulierung von Appetit und Blutzuckerspiegel eingesetzt wird.

Eines der wichtigsten Ergebnisse der Studie besteht darin, dass dieser Stamm durch seine Fähigkeit, die Funktion des angeborenen Immunsystems zu modulieren, positive Auswirkungen auf den Stoffwechsel hat, selbst wenn er durch Pasteurisierung inaktiviert wurde.

Dieses Bakterium programmiert den Phänotyp der Zellen des angeborenen Immunsystems neu, indem es die Präsenz entzündungsfördernder Makrophagen reduziert und die Aktivierung alternativer Makrophagen fördert, die die Kaskade entzündlicher Ereignisse blockieren, die im Zusammenhang mit Fettleibigkeit im Darm auftreten.

Diese Veränderung reduziert auch das Vorhandensein anderer entzündlicher Immunzellen (bekannt als ILC1) im Darm. Diese Zellen sind bei übergewichtigen Menschen häufig erhöht und stimulieren die Produktion entzündungsfördernder Substanzen wie Interferon-Gamma, das die Barrierefunktion des Darms stört und Stoffwechselstörungen verursacht.

Diese Effekte scheinen von Strukturkomponenten der Bakterienzelle P. faecium abzuhängen, wie etwa Proteinen oder Fragmenten ihrer Zellwand, die in der Lage sind, spezifische Immunrezeptoren (Toll-like-Rezeptor 2 oder TLR2 genannt) auf angeborenen Immunzellen zu aktivieren.

„Die Neuprogrammierung des entzündlichen Phänotyps und der Funktion von Makrophagen stellt das Immungleichgewicht im Darm wieder her und trägt dazu bei, chronische Entzündungen, die durch kalorienreiche Ernährung verursacht werden, einzudämmen und folglich die allgemeine Stoffwechselgesundheit des Körpers zu verbessern“, fügte Rebeca Liébana hinzu, eine IATA-CSIC-Forscherin, die während ihrer Doktorarbeit an der Studie mitwirkte.

Diese Entdeckung erweitert nicht nur unser Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Ernährung, Immunität und Mikrobiota (den Mikroorganismen, die in unserem Körper leben), sondern eröffnet laut IATA auch neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Therapien zur Vorbeugung oder Behandlung von Fettleibigkeit mit alternativen oder ergänzenden Wirkmechanismen.

Obwohl die Studie an Mäusen durchgeführt wurde, betonen die Autoren ihre Relevanz als Ausgangspunkt für zukünftige klinische Studien am Menschen.