Darmbakterien könnten Entstehung von Multipler Sklerose beeinflussen

Eine Tryptophan-freie Diät verändert bei Mäusen die Zusammensetzung der Darmbakterien und schützt vor Symptomen einer experimentell erzeugten Multiplen Sklerose.

Tryptophan ist eine essenzielle Aminosäure. Ihre Stoffwechselprodukte sind bei einer Reihe von wichtigen Funktionen im Körper als Botenstoffe beteiligt. Dadurch steuern sie beispielsweise bestimmte Immunzellen oder helfen, die Darmbarriere zu stärken. Eine Ernährung, in der Tryptophan gezielt weggelassen wird, verändert die Zusammensetzung der Darmbakterien bei Mäusen und sorgt überraschenderweise dafür, dass die Tiere keine Symptome einer Multiplen Sklerose (MS) entwickeln. Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ am Institut für klinische Molekularbiologie (IKMB) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg gezeigt.

Dazu haben sie mit einem Mausmodell der MS gearbeitet, bei dem sich die körpereigenen Immunzellen gegen ein bestimmtes Hüllprotein der Nervenisolierung im zentralen Nervensystem wenden und dadurch MS-typische Symptome verursachen. Tiere, die ein spezielles Futter bekamen, bei dem die Aminosäure Tryptophan fehlte, entwickelten in diesem Modell jedoch keine MS-Symptome. Bei ihnen waren die aggressiven Immunzellen nicht ins Rückenmark gewandert. Dieser schützende Effekt war abhängig von der Gegenwart von Bakterien im Darm, d.h. fehlten diese, war auch der Schutz gegen MS verschwunden.

„Durch das Weglassen der Aminosäure Tryptophan verändert sich die Zusammensetzung der Darmbakterien, die ein bisher unbekanntes Signal an die Immunzellen senden. Welche Mechanismen hinter diesem Phänomen stecken, wissen wir bisher nicht. Das wollen wir in der Zukunft genauer untersuchen“, sagte Dr. Maren Falk-Paulsen, Wissenschaftlerin am IKMB und Mitglied im Exzellenzcluster PMI.

Wie Tryptophan das Darmmikrobiom und chronische Entzündungen beeinflusst, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Exzellenzclusters PMI am IKMB um Prof. Philip Rosenstiel schon seit längerem. „In vorangegangen Arbeiten konnten wir zeigen, wie Tryptophan auf Entzündungen im Darm wirkt “, erklärte Rosenstiel, Direktor am IKMB und Vorstandsmitglied im Exzellenzcluster PMI. „Nun zeigt sich, dass sich das Weglassen von Tryptophan auch auf Entzündungsreaktionen an anderen Stellen im Körper auswirkt und zwar über einen Mechanismus unabhängig von den bisher bekannten Signalwegen. Wir hoffen, basierend auf unseren Ergebnissen, zukünftig einen neuen Angriffspunkt für eine Behandlung von MS zu finden “, so Rosenstiel weiter.

Originalpublikation:
Sonner JK et al.: Dietary tryptophan links encephalogenicity of autoreactive T cells with gut microbial ecology. Nat comm 2019;10(1):4877.