Diese Aminosäure kann vor Magen-Darm-Infektionen schützen

Die Einnahme der Aminosäure L-Tryptophan vor Krankheitserregern schützen, die den Verdauungstrakt befallen. Dazu gehört auch eine spezielle Untergruppe des Bakteriums Escherichia coli, das blutigen Durchfall, Bauchschmerzen, Übelkeit und manchmal sogar lebensbedrohliche Komplikationen verursachen kann.

Eine neue Studie von Forschenden der Cornell University hat gezeigt, dass die Aktivierung eines speziellen Botenstoffrezeptors im Darmepithel durch mikrobielle Stoffwechselprodukte im Darm, die aus der essentiellen Aminosäure L-Tryptophan gebildet werden, gegen Citrobacter rodentium schützt, das als Modell für eine EHEC-Infektion diente. Die entsprechenden Studienergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Was sind EHEC-Bakterien?

Die sogenannten EHEC-Bakterien werden vor allem durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln wie rohem oder nicht ausreichend gegartem Fleisch, rohen Milchprodukten und kontaminiertem Gemüse übertragen. Sie können aber auch durch direkten Kontakt mit infizierten Tieren oder Menschen übertragen werden.

Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) Serotyp O157:H7 ist ein durch Lebensmittel übertragbarer Krankheitserreger, der Toxine produziert, die schwere Gastroenteritis, Enterokolitis, blutigen Durchfall und sogar akutes Nierenversagen auslösen können, erläutern die Forschenden.

Kolonisationsresistenz erreichbar?

Darmmikroorganismen können zur sogenannten Kolonisationsresistenz beitragen. Dazu verdrängen sie verschiedene Krankheitserreger oder verstärken die Abwehr des Wirts durch die Darmbarriere und die Immunzellen des Darms, erklärt das Team. Das Problem sei jedoch, dass das Phänomen bisher kaum verstanden ist.

In einem Mausmodell fanden die Forschenden nun heraus, dass die Aktivierung des Neurotransmitter-Rezeptors Dopamin-Rezeptor D2 (DRD2) in der inneren Darmoberfläche durch mikrobielle Darmstoffwechselprodukte, die bei einer Supplementierung mit der essentiellen Aminosäure L-Tryptophan entstehen, vor Citrobacter rodentium schützt. Citrobacter rodentium wird von Fachleuten als Modell für eine EHEC-Infektion in Mäusen verwendet.

Darüber hinaus entdeckte das Team, dass die Aktivierung von DRD2 durch diese von Tryptophan abgeleiteten Metaboliten die Expression eines Aktin-Regulatorproteins im Wirt reduziert, das an der Bindung von C. rodentium und EHEC an das Darmepithel über die Bildung von Aktin-Sockeln beteiligt ist.

Die Ergebnisse zeigen nach Ansicht der Fachleute einen sogenannten nicht-kanonischen Kolonisierungsresistenz-Weg gegen AE-Pathogene, der eine unkonventionelle Rolle für DRD2 außerhalb des Nervensystems bei der Steuerung der Aktin-Zytoskelett-Organisation im Darmepithel spielt.

Bessere Darmgesundheit und Behandlung von Magen-Darm-Infektionen

Aus den neuen Erkenntnissen könnten prophylaktische und therapeutische Ansätze abgeleitet werden, die DRD2 mit Hilfe von pharmakologischen und ernährungsbezogenen Interventionen bekämpfen und damit die Darmgesundheit verbessern. Darüber hinaus könnten solche Ansätze auch zur wirksamen Behandlung von Magen-Darm-Infektionen eingesetzt werden, hoffen die Forschenden. (as)