Immunität gegen gefährliche Durchfallerkrankungen über die Ernährung

Jährlich versterben weltweit mehr als eine Million Menschen an Durchfallerkrankungen, die Dehydrierung und Unterernährung zur Folge haben. Bisher gibt es keine effektiv wirksame Prävention wie bespielsweise einen Impfstoff. Durch die Kombination einer speziellen Ernährung mit bestimmten Bakterien scheint es jedoch möglich, eine dauerhafte Immunität zu erzeugen.

In einer neuen Studie, unter Beteiligung von Fachleuten des Salk Institute for Biological Studies wurde an Mäusen festgestellt, wie eine spezielle Ernährung in Kombination mit krankheitsverursachenden Bakterien (dem Mäusedarmkeim Citrobacter rodentium) eine dauerhafte Immunität ermöglichen kann. Die Ergebnisse können in dem englischsprachigen Fachjournal „Science Advances“ nachgelesen werden.

Wie überlebt man Infektionen?

Es gibt zwei erfolgreiche Abwehrstrategien zum Überleben von Infektionen. So verlässt sich der Wirt entweder darauf, dass das Immunsystem eindringende Krankheitserreger abtötet oder der Körper sich an den infizierten Zustand anpasst, was mögliche Schäden durch die Krankheit begrenzt, ohne dass dabei der Erreger abgetötet wird.

Was ist asymptomatische Übertragung?

Wenn der Körper sich dafür entscheidet, die Bakterien lediglich zu beeinträchtigen und nicht abzutöten, kann eine Erkrankung ohne Durchfall auftreten, obwohl die Erreger übertragen wurden. Diesen Prozess bezeichnet man als asymptomatische Übertragung.

Langfristige asymptomatische Übertragung von Bakterien

Die Fachleute stellten fest, wie physiologische Abwehrmechanismen mit der adaptiven Immunantwort zusammenarbeiten, um so eine langfristige asymptomatische Übertragung von Citrobacter rodentium zu ermöglichen. Diese asymptomatische Übertragung führte zu einer Immunresistenz gegen nachfolgende Infektionen.

Das Team fand heraus, dass eine Ernährung, welche viel Eisen umfasst, es Mäusen ermöglicht, die normalerweise tödliche bakterielle Infektion zu überleben, ohne dass dabei irgendwelche Anzeichen einer Krankheit auftreten.

Wie entsteht eine langfristig asymptomatische Infektion?

Die Fachleute erklären hierzu, dass eine solche eisenreiche Ernährung den nicht absorbierten Zucker (Glukose), von dem sich die Bakterien ernähren, im Darm der Mäuse erhöhte.

Diesen überschüssigen Zucker können Bakterien aufnehmen, was Anreize schaffe, den Wirt nicht anzugreifen. Dieser Prozess führte zu einer langfristigen asymptomatischen Infektion mit den Bakterien.

Welche Rolle spielt das adaptive Immunsystem?

Daher nehmen die Forschenden an, dass das sogenannte adaptive Immunsystem (Zellen und Proteine, welche sich quasi an Infektionen erinnern) eine Rolle bei dem oben genannten Prozess spielen könnte.

Zusätzlich zeigte sich, dass Mäuse mit einem nicht funktionierenden adaptiven Immunsystem keine kooperative Beziehung zu den Bakterien aufrechterhalten konnten, egal ob sie eine eisenreiche Ernährung zu sich genommen hatten oder nicht.

Obwohl die eisenreiche Ernährung die Symptome unmittelbar nach der Infektion unterdrückte, war das adaptive Immunsystem für eine dauerhafte Zusammenarbeit erforderlich, erklären die Fachleute.

Verbindung zwischen Immunsystem und dauerhafter Immunität

Mäuse mit einem funktionierenden adaptiven Immunsystem überstanden eine Erkrankung ohne Symptome und entwickelten eine dauerhafte Immunität. Dies zeigte sich daran, dass betroffene Tiere auch eine erneute Infektion nach einem Monat überlebten, so die Forschenden.

Das Team wiederholte die Untersuchung mit Mäusen, die eine eisenreiche Ernährung zu sich nahmen, diesmal wurden die Tiere aber krankheitserregenden- und nicht krankheitserregenden Bakterien ausgesetzt.

Dabei ist zu beachten, dass einige Bakterienstämme, die ausreichend mutiert sind, keine Symptome verursachen. Die Forschenden fanden heraus, dass nur Mäuse, die krankheitsverursachende, nicht mutierte Bakterien erhielten, in der Lage waren, bei einer erneuten Infektion eine Immunität aufzubauen.

Verbesserte Behandlung von Durchfallerkrankungen

Die Studie ebnet den Weg für die Entwicklung neuer Ansätze, die die Immunität von Menschen mit Durchfallerkrankungen und möglicherweise anderen Infektionen fördern könnten, fügen die Fachleute hinzu.

Neue Impfstoffe gegen Infektionen

„Wir haben entdeckt, dass eine Immunisierung gegen Durchfallerkrankungen möglich ist, wenn wir den Bakterien erlauben, einen Teil ihres krankheitsverursachenden Verhaltens beizubehalten. Diese Erkenntnisse könnten zur Entwicklung von Impfstoffen führen, die die Symptome und die Sterblichkeit verringern und vor künftigen Infektionen schützen könnten“, resümiert Studienautorin Professorin Janelle Ayres in einer Pressemitteilung.

Das Team kommt zu dem Schluss, dass alleine eine eisenreiche Ernährung ausreicht, um zu verhindern, dass Bakterien während einer aktiven Infektion tödliche Symptome bei Mäusen hervorrufen. Damit die Tiere allerdings immun gegen zukünftige Infektionen sind, ist ein funktionierendes adaptives Immunsystem erforderlich. (as)