Forschende des Departements Biomedizin von Universität und Universitätsspital Basel in der Fachzeitschrift «Mucosal Immunology» berichten, dass veränderte Stoffwechselbedingungen sich für die Mikroben bei den Abwehrzellen in unterschiedlichen Stadien der Wachsamkeit auswirken.
Bekannt ist, dass die Stoffwechselprodukte von Bakterien die Zusammensetzung und Funktion von Immunzellen im Darm beeinflussen. Zu diesen Abwehrzellen gehören die MAIT-Zellen (Mukosa-assoziierte invariante T-Zellen), welche erst vor einigen Jahren entdeckt wurden und natürlicherweise gehäuft in der Schleimhaut des Darms, in der Haut, der Leber und im Blut vorkommen. Diese Zellen sind darauf spezialisiert, die in jedem Menschen lebenden Mikroorganismen zu erkennen und deren Aktivitäten zu überwachen.
Verschiedene Populationen
Wie die MAIT-Zellen im Dickdarm durch die Stoffwechselprodukte von Bakterien aktiviert und in Funktion gesetzt werden, hat eine Gruppe um Prof. Dr. Gennaro De Libero von der Universität Basel und PD Dr. Petr Hruz vom Universitätsspital Basel untersucht. Dabei wurde entdeckt, dass in der menschlichen Darmschleimhaut verschiedene Populationen von MAIT-Zellen angesiedelt sind. Mit hoch innovativen Methoden und Analysen der Bioinformatik wurden diese Stämme in Darmbiopsien identifiziert.
Das ergab schliesslich, dass MAIT-Zellen sich abhängig vom Zustand des Stoffwechsels der mikrobiellen Darmflora in unterschiedlichen Stadien von Wachsamkeit befinden. Stimuliert werden die Abwehrzellen am häufigsten von Bakterien, die wenig Sauerstoff vorfinden und sich langsam vermehren – Bedingungen, wie sie im Dickdarm auftreten. Dabei können di MAIT-Zellen dann eine lokale Entzündung, die Heilung von Gewebe und die allgemeine Fitness der Darmzellen beeinflussen, indem sie verschiedene Botenstoffe produzieren.
«Feines Gleichgewicht»
«Unsere Resultate verdeutlichen, dass im Darm ein feines Gleichgewicht zwischen den mikrobiellen Wachstumsbedingungen, der Produktion von stimulierenden Stoffwechselprodukten und der Antwort der MAIT-Abwehrzellen herrscht», kommentieren die Forschenden. Der Stoffwechsel von Mikroben im Darm passt sich ständig an veränderte Wirtsbedingungen an. Die MAIT-Zellen können ihre Funktion in der Immunüberwachung der Darmschleimhaut verstärken, indem sie den Stoffwechselzustand von Darmbakterien erfassen.