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Mikroorganismen schützen vor Diabetes Typ I? – Wie die Darmflora das Immunsystem beeinflusst

Einige Autoimmunerkrankungen kommen bei Frauen häufiger vor als bei Männern – was vermuten lässt, dass Geschlechtshormone bei der Entstehung beteiligt sind. Andere Studien weisen darauf hin, dass die Darmflora das Immunsystem reguliert. Wie diese beiden Faktoren zusammenhängen, untersuchten Janet G.M. Markle und ihre Kollegen vom Hospital for Sick Children Research Institute in Toronto, Kanada, anhand von Experimenten mit Mäusen.

Bei den Tieren handelte es sich um nicht-adipöse diabetische Mäuse, die eine Veranlagung zu Typ-I-Diabetes haben. Im Laufe ihres Lebens infiltrieren Leukozyten die Inselzellen des Pankreas, woraufhin die Bauchspeicheldrüse Autoantikörper gegen Inselzellenantigene sowie Insulin bildet.

Die weiblichen Mäuse entwickeln doppelt so oft einen Diabetes Typ I wie die männlichen. Werden die männlichen Mäuse jedoch kastriert oder die weiblichen mit Androgenen behandelt, so erkranken beide Geschlechter etwa gleich häufig. Darüber hinaus entsteht die Krankheit früher, wenn die Mäuse in einer keimfreien Umgebung leben. Kontakt zu Bakterien dagegen schützt die Mäuse vor Diabetes.

Keimfrei = krankheitsfördernd

Die Forscher setzten die Mäuse verschiedenen Bedingungen aus und beobachteten Folgendes: In einer sterilen Umgebung entwickelten männliche und weibliche Mäuse etwa gleich häufig Diabetes. Die Wissenschaftler ermittelten die Mengen von 17-Beta-Estradiol und Testosteron im Blut und stellten fest, dass die Konzentration von Beta-Estradiol stabil blieb – unabhängig von den hygienischen Verhältnissen. Allerdings zeigten sich Auswirkungen auf den Testosteron-Spiegel: Weibliche Mäuse aus keimfreier Umwelt wiesen erhöhte Testosteronspiegel auf, bei den männlichen waren sie erniedrigt. Dies werten die Autoren als Hinweis, dass Mikroorganismen die Testosteronproduktion regulieren. Weiterhin stellten die Forscher fest, dass die Darmflora bei Männchen und Weibchen unterschiedlich zusammengesetzt war. Dieses geschlechtsspezifische Profil wurde ab der Pubertät evident und erreichte seinen Höhepunkt im Erwachsenenalter.

Darmbakterien der Männchen schützten weibliche Mäuse

Besonders bei jungen Mäusen hatte die Zusammensetzung der Darmflora einen entscheidenden Einfluss auf den Schutz vor Typ-I-Diabetes: Die Forscher transferierten die Mikroorganismen erwachsener männlicher Mäuse auf junge Weibchen. Daraufhin produzierten sie mehr Testosteron und waren vor einer Insulitis geschützt.

Dieser Effekt ließ sich aufheben, indem die Androgenrezeptoren der weiblichen Mäuse mit Flutamid gehemmt wurden. Daraus schließen die Autoren, dass die Testosteronaktivität ebenfalls entscheidend für den Schutz vor Diabetes ist. Auch neuere Untersuchungen am Menschen zeigen, dass Pubertät und Schwangerschaft einen Einfluss auf die intestinale Zusammensetzung der Mikroorganismen haben. Die Autoren vermuten, dass die Stoffwechselveränderungen im Darm möglicherweise Fertilität und Reproduktion verbessern. XX

Dr. Dunja Voos, Pulheim

Stoffwechselveränderungen im Darm verbessern möglicherweise die Fertilität und Reproduktion.

Quelle: Markle JGM, Frank DN, Mortin-Toth S et al. Sex Differences in the Gut Microbiome Drive Hormone-Dependent Regulation of Autoimmunity. Science 2013, 339 (6123): 1084–1088, doi: 10.1126/science. 1233521