DFG-geförderte Studie: Welche Rollen spielen Darmbakterien und Immunzellen bei Hirninfarkt?

[24.08.2020] Unsere Darmflora beeinflusst das Gehirn. Ist sie geschädigt, kann das Krankheiten auslösen, etwa Schlaganfälle. Neurowissenschaftler Dr. Vikramjeet Singh erforscht, wie das Zusammenspiel von Darmbakterien und Immunzellen einen Hirninfarkt beeinflusst. Hierbei schaut sich der Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) vor allem die Mikrobenvielfalt im Darm an und sogenannte Neutrophile. Letztere sind für die Erstabwehr von Erregern zuständig. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Singhs Studie in den kommenden 3 Jahren mit 430.000 Euro.

Die meisten Schlaganfälle sind ischämisch. Das heißt: Das Gehirn wird durch eine blockierte Arterie nicht ausreichend mit Blut und Sauerstoff versorgt; Hirnzellen sterben ab. Seit einigen Jahren weiß man, dass die Darmflora nicht unbeteiligt ist an Ausmaß und Verlauf des Schlaganfalls. Einer, der dazu forscht, ist Dr. Vikramjeet Singh. Seit 2018 tut er das an der UDE am Zentrum für Medizinische Biologie (ZMB) sowie am Institut für Experimentelle Immunologie und Bildgebung der Medizinischen Fakultät und des Universitätsklinikums.

Singh hat mit herausgefunden, dass ein Schlaganfall eine Entzündungsreaktion im Hirn auslöst und zusätzlich die Darmflora aus dem Gleichgewicht bringt. Letzteres wiederum hat erhebliche Folgen für das verletzte Hirngewebe:

Bei gesunden Menschen besteht die Darmflora aus circa 1.000 verschiedenen Bakterienarten, sie regulieren das Immunsystem. „Ist die Vielfalt aber deutlich geringer oder ist der Darm mit Bacteroidetes überbesiedelt, einem Stoffwechselbakterium, aktiviert das spezielle Abwehrzellen: die Neutrophile. Diese sind die häufigsten weißen Blutkörperchen, gehören zum angeborenen Immunsystem und bekämpfen Erreger“, erklärt Dr. Singh. „Nach einem Schlaganfall erreichen Neutrophile als erste das verletzte Gehirn. Sie produzieren Eiweiße und Enzyme, um das kaputte Gewebe zu reparieren – und zerstören doch mehr.“

Bislang ist nicht vollständig verstanden, durch welche molekularen Signale die Neutrophilen aktiviert werden. Auch fehlen Therapien, um zu verhindern, dass die Immunzellen nach einem Schlaganfall schädigend auf die Hirnfunktion wirken. Genau hieran wird Dr. Singh arbeiten.

Link zur Publikation: http://www.jneurosci.org/content/36/28/7428.long