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H2020

Gut-InflammAge — Ergebnis in Kürze

Project ID: 707300
Gefördert unter: H2020-EU.1.3.2.
Land: Dänemark
Bereich: Gesundheit, Grundlagenforschung

Darmentzündung bei älteren Menschen

Ein Ungleichgewicht im Mikrobiom des Darms des Menschen kann das Zusammenspiel mit dem körpereigenen Immunsystem beeinträchtigen und eine Vielzahl von Erkrankungen auslösen. Für das Wohlbefinden könnte es förderlich sein, das Mikrobiom gezielt über Ernährungsweise und Probiotika anzusprechen.
Darmentzündung bei älteren Menschen
Zunehmend deuten Beweise darauf hin, dass viele Menschen mit den Jahren eine geringgradige chronische Entzündung entwickeln. Leider trägt diese zur Entstehung von assoziierten Krankheiten wie etwa den Stoffwechsel betreffenden und neurodegenerativen Erkrankungen bei. Trotz intensiver Forschung sind die Faktoren der Auslösung einer altersbedingten Entzündung jedoch weitgehend unbekannt.

Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts Gut-InflammAge arbeiteten unter der Annahme, dass altersbedingte Entzündungen mit der Zusammensetzung des Mikrobioms im Darm oder seinem immunmodulierenden Potenzial zusammenhängen. Eine ungewöhnliche Zusammensetzung von Darmmikroben, bekannt als Dysbiose der Mikrobiota, gilt als fördernder Faktor für Darmentzündungen bei Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen, aber man hatte bislang keinen Zusammenhang zum Altern hergestellt.

Analysen der Mikrobiota

Zur Erforschung dieses Problems führten die Forscher eine Analyse der Mikrobiota bei jungen und älteren gesunden Menschen in Dänemark durch. Sie verwendeten Kotproben aus einer Studie, die sich im Zeitraum 2013-2016 auf funktionelle Störungen im Großraum Kopenhagen konzentrierte. Die Proben wurden nach strengen Gesundheitskriterien unter Einsatz klinischer Parameter der Stoffwechsel-, Nieren- und Leberfunktion sowie eines normalen Body-Mass-Index ausgewählt.

Die Forscher kombinierten Hochdurchsatz-Sequenzierung, Bioinformatik und Analyse der mit Immunglobulin A (IgA) beschichteten Mikroben. IgA ist ein sehr wichtiger Antikörper, den das Immunsystem des Darms zum Schutz der Darmbarriere vor eindringenden Mikroben einsetzt. IgA-beschichtete Mikroben dienten in dieser Studie als ein Marker für Entzündung sowie für die Zusammensetzung der Darmmikrobiota. „Wir wollten testen, ob diese beiden Biomarker Anzeichen verstärkter Darmentzündungen bei älteren Menschen ergeben würden“, erklärt Marie-Curie-Forschungsstipendiat Dr. Thorsten Brach, der die gesamte Arbeit durchgeführt hat.

In diesem Zusammenhang kamen Durchflusszytometrie, um den Anteil der Mikroben zu bestimmen, die stark mit IgA beschichtet sind, und Sequenzierung zum Einsatz, um die jeweiligen mikrobiellen Spezies zu bestimmen. Die Sequenzierungsdaten führten zur taxonomischen Charakterisierung der Mikrobenzusammensetzung hin und offenbarten signifikante Unterschiede zwischen der alten und der jungen Gruppe, wobei bestimmte Mikrobenfamilien bei älteren Menschen häufiger vorkommen. Zudem war der Anteil an stark IgA-beschichteten Mikroben im Allgemeinen gering und es wurden keine Unterschiede zwischen den Gruppen beobachtet.

Diät zur Modulierung der Mikrobiota-Zusammensetzung

Viele auf gesundes Altern ausgerichtete Maßnahmen beruhen auf Ernährungsweisen, die eine dauerhafte Kalorieneinschränkung ohne Mangelernährung bedeuten und die Langlebigkeit fördern. Da dieser Ansatz schwer zu befolgen ist, hat man periodische Fastenprogramme mit ähnlichen gesundheitlichen Vorteilen angewandt.

Anhand eines Mausmodells untersuchten die Projektwissenschaftler, ob periodisches Fasten die Modulationen des Darmmikrobioms fördern und gesundheitlich dem Stoffwechsel nutzen könnte. Man ließ die Versuchstiere im Alter von 8,5 bis 14,5 Monaten (entspricht 35 bis 50 Jahren beim Menschen) periodisch fasten, wobei die Kalorienzufuhr um 50 % reduziert wurde. Interessanterweise sammelten Mäuse, die gefastet hatten, mehr Körperfett an als die Kontrollmäuse, zeigten jedoch eine leichte Verjüngung ihres Blutbilds.

Klinische Auswirkungen

Insgesamt stützen die zwischen jungen und alten Leuten im Rahmen von Gut-InflammAge beobachteten kleinen Unterschiede in der Zusammensetzung der Mikrobiota den wachsenden Konsens, dass eine derartige Variabilität bei metabolisch gesunden Menschen zu erwarten ist. Projektkoordinator Prof. Manimozhiyan Arumugam geht davon aus, dass „Ernährungsweise und Lebensstil kritischere Faktoren für die Prägung der Mikrobiota sind als das Alter.“ Gleichzeitig betont er, dass „es hinsichtlich Diagnose und Therapie sehr wichtig ist, ein gesundes Spektrum an Zusammensetzungen der Mikrobiota zu definieren, um zu wissen, was bei der Behandlung von Patienten mit echter Dysbiose anzustreben ist.“

Angesichts der kontinuierlichen Zunahme des Anteils der älteren Bevölkerung in den nächsten Jahren und der sozioökonomischen Bedeutung des gesunden Alterns könnte der Einsatz antikörperbeschichteter Mikroben als Anzeichen einer Darmentzündung für diagnostische Zwecke genutzt werden.

Schlüsselwörter

Gut-InflammAge, Entzündung, IgA, Diät, Ernährungsweise, Darm-Mikrobiota
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