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Darmbakterien unterstützen gesunde Darmbewegung

05.02.2020

Wissenschafter der Universität Bern und des Inselspitals Bern haben einen neuen Mechanismus entdeckt, wie die Darmflora zu einer gesunden Verdauung beiträgt. Bestimmte Darmbakterien helfen Nervenzellen im Darm dabei, die wellenartige Kontraktion des Darms zu regulieren und damit den Darminhalt weiterzubewegen.

Die Muskeln der Dickdarmwand kontrahieren sich und entspannen, um den Darm in einer wellenartigen Bewegung zusammenzudrücken. Auf diese Weise wird der Darminhalt weiterbewegt. Reguliert wird die sogenannte Peristaltik durch Nervenzellen im Darm. Dabei erhalten sie offenbar Unterstützung durch bestimmte Darmbakterien, wie die Schweizer Wissenschafter gemeinsam mit Kollegen aus London im Fachblatt "Nature" berichten.

Die vielfältige Bakteriengemeinschaft im menschlichen Darm beeinflusst wesentlich die Gesundheit. Die Bakterien produzieren Stoffe, die die Funktion vieler Organe - einschließlich des Gehirns - beeinflussen, wie die Uni Bern in einer Mitteilung festhielt. Bekannt war auch bereits, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen dem Vorhandensein bestimmter Bakterien und der Geschwindigkeit, mit der der Darminhalt fortbewegt wird. Unklar blieb jedoch, wie Darmbakterien die Funktion von Millionen von Nervenzellen im Darm beeinflussen.

Nervensystem im Darm extrem kompliziert

Dem internationalen Team um Andrew Macpherson von der Universität und dem Inselspital Bern und Hauptautorin Yuuki Obata vom Crick-Institute in London, gelang es, Stoffe zu identifizieren, die von bestimmten Bakterien stammen und auf Nervenzellen wirken, die die Darmbewegung regulieren. Dies sei einer Suche nach der Nadel im Heuhaufen gleichgekommen, betonte Macpherson. "Das Nervensystem im Darm ist ein extrem kompliziertes Netzwerk, das sich nur schwer von den anderen Zellen in der Darmstruktur trennen lässt. Zudem werden viele verschiedene Stoffe produziert", so der Co-Letztautor der Studie.

Das Forschungsteam arbeitete mit Mäusen, die keine Darmflora besitzen. Im Vergleich mit Tieren, deren Darm von gutartigen Bakterien besiedelt war, bewegte sich der Darm der keimfreien Mäuse demnach weniger. Wie sich herausstellte, wurde ein spezieller Rezeptor auf den Nervenzellen im Darm in Anwesenheit von Darmbakterien aktiviert.

Dieser als Arylkohlenwasserstoffrezeptor (AhR) bezeichnete "Schalter" ist für die Funktion verschiedener Zellen im Darm wichtig, wie bereits bekannt war. Die neue Studie zeigt nun, dass Darmnervenzellen ihn offenbar nutzen, um die Anwesenheit von Darmbakterien zu erkennen und die Darmbeweglichkeit zu regulieren.

Anomalien der Darmbewegung stehen in Zusammenhang mit Krankheiten wie dem Reizdarmsyndrom oder Störungen der Darmfunktion nach Operationen. Mit den neuen Erkenntnissen hoffen die Wissenschafter, einen möglichen Ansatz für Therapien gefunden zu haben, um die Folgen einer abnormen Darmbeweglichkeit zu lindern.

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