Die mikrobielle Darmflora und unser Immunsystem

Zusammenfassung

Verdauung, Nährstoff- und Vitaminaufnahme und Infektionsabwehr sind komplexe Prozesse des Verdauungssystems, an denen symbiotische Darmbakterien essentiell beteiligt sind. Die Auswirkungen dieses Zusammenspiels bestimmter Darmbakterien auf unser Immunsystem und unsere Gesundheit sind tiefgreifend. Störungen der symbiotischen Darmflora, die man auch als Dysbiosen bezeichnet, begünstigen die Ansiedlung pathogener Mikroorganismen und stehen in einem direkten Zusammenhang mit einer Vielzahl von Stoffwechselstörungen und Krankheiten. Übergewicht, Nahrungsmittelallergien, chronisch entzündliche Darmerkrankungen und sogar neuronale Entwicklungsstörungen, wie Autismus, können die Folge sein.

Schlüsselwörter

Immunsystem - Darmbakterien - Dysbiose - regulatorische T-Zellen - Morbus Crohn

• Literatur

• 1 Caballero S, Pamer EG. Microbiota-mediated inflammation and antimicrobial defence in the intestine. Annu Rev Immunol 2015; 33: 227-256
• 2 Shan M, Gentile M, Yeiser JR et al. Mucus enhances gut homeostasis and oral tolerance by delivering immunoregulatory signals. Science 2013; 342: 447-453
• 3 McDole JR, Wheeler LW, McDonald KG et al. Goblet cells deliver luminal antigen to CD103+ dendritic cells in the small intestine. Nature 2012; 483: 345-349
• 4 Gewirtz AT, Navas TA, Lyons S et al. Cutting edge: bacterial flagellin activates basolaterally expressed TLR5 to induce epithelial proinflammatory gene expression. J Immunol 2001; 167: 1882-1885
• 5 Farache J, Koren I, Milo I et al. Luminal bacteria recruit CD103+ dendritic cells into the intestinal epithelium to sample bacterial antigens for presentation. Immunity 2013; 38: 581-595
• 6 Coombes JL, Siddiqui KR, Arancibia-Carcamo CV et al. A functionally specialized population of mucosal CD103+ DCs induces Foxp3+ regulatory T cells via a TGF-beta and retinoic acid-dependent mechanism. J Exp Med 2007; 204: 1757-1764
• 7 Cahenzli J, Koller Y, Wyss M et al. Intestinal microbial diversity during early-life colonization shapes long-term IgE levels. Cell Host Microbe 2013; 14: 559-570
• 8 Lecuyer E, Rakotobe S, Lengline-Garnier H et al. Segmented filamentous bacterium uses secondary and tertiary lymphoid tissues to induce gut IgA and specific T helper 17 cell responses. Immunity 2014; 40: 608-620
• 9 Hapfelmeier S, Lawson MA, Slack E et al. Reversible microbial colonization of germ-free mice reveals the dynamics of IgA immune responses. Science 2010; 328: 1705-1709
• 10 Lindner C, Wahl B, Fohse L et al. Age, microbiota, and T cells shape diverse individual IgA repertoires in the intestine. J Exp Med 2012; 209: 365-377
• 11 Mazmanian SK, Liu CH, Tzianabos AO, Kasper DL. An immunomodulatory molecule of symbiotic bacteria directs maturation of the host immune system. Cell 2005; 122: 107-118
• 12 Elinav E, Strowig T, Kau AL et al. NLRP6 inflammasome regulates colonic microbial ecology and risk for colitis. Cell 2011; 145: 745-757
• 13 Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE et al. Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science 2013; 341 1241214
• 14 Koren O, Goodrich JK, Cullender TC et al. Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell 2012; 150: 470-480
• 15 Menon R, Watson SE, Thomas LN et al. Diet complexity and estrogen receptor β status affect the composition of the murine intestinal microbiota. Appl Environ Microbiol 2013; 79: 5763-5773
• 16 Adlercreutz H, Pulkkinen MO, Hämäläinen EK, Korpela JT. Studies on the role of intestinal bacteria in metabolism of synthetic and natural steroid hormones. J Steroid Biochem 1984; 20: 217-229
• 17 Kang DW, Park JG, Ilhan ZE et al. Reduced incidence of Prevotella and other fermenters in intestinal microflora of autistic children. PLoS ONE 2013; 8 e68322
• 18 Antunes LC, Han J, Ferreira RB et al. Effect of antibiotic treatment on the intestinal metabolome. Antimicrob Agents Chemother 2011; 55: 1494-1503
• 19 David LA, Maurice CF, Carmody RN et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 2014; 505: 559-563
• 20 Jarchum I, Liu M, Lipuma L, Pamer EG. Toll-like receptor 5 stimulation protects mice from acute Clostridium difficile colitis. Infect Immun 2011; 79: 1498-1503
• 21 van Nood E, Vrieze A, Nieuwdorp M et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med 2013; 368: 407-415
• 22 Arumugam M, Raes J, Pelletier E et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature 2011; 473: 174-180