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Medizin

Darmbakterien errichten Blut-Hirnschranke in utero

Freitag, 21. November 2014

Stockholm – Darmbakterien haben nicht nur eine wichtige Aufgabe bei der Ernährung und der Entwicklung des Immunsystems. Eine Studie in Science Translational Medicine (2014; 6: 263ra158) zeigt, dass sie auch für die intra-uterine Entwicklung der Blut-Hirn-Schranke benötigt werden.

Die Blut-Hirn-Schranke schirmt das Gehirn gegen schädliche Einflüsse ab. Sie entsteht relativ früh während der intrauterinen Entwicklung. Bei Mäusen ist dies normalerweise um den 17. Entwicklungstag der Fall. Danach konnte Viorica Braniste vom Karolinska Institut in Stockholm das Gehirn der Feten nicht mehr mit dem Dopamin-Antagonisten Raclopid markieren.

Wenn die Muttertiere der Feten allerdings keimfrei aufgezogen und während der Schwan­gerschaft keine Bakterien im Darm hatten, drang Raclopid weiterhin in das Gehirn ein. Für Braniste ist dies ein klarer Hinweis dafür, dass sich bei den Tieren keine intakte Blut-Hirn-Schranke ausgebildet hatte. Diese Störung hielt auch nach der Geburt der Tiere an, wenn der Wurf keimfrei gehalten wurde. Erst nach einer gezielten Fäkal­transplantation kam es zur Ausbildung einer Blut-Hirn-Schranke, was die Bedeutung der Darmflora nochmals unterstreicht.

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Weitere Untersuchungen zeigen, dass die Störung vermutlich auf der verminderten Bildung der Proteine Occludin und Claudin 5 beruhte. Die beiden Proteine sind normalerweise Bestandteil der Tight Junctions, mit denen unter anderem Endothelzellen miteinander verbunden sind.

Die Tight Junctions existieren auch im Darm, und Braniste vermutet, dass es noch während der vorgeburtlichen Entwicklung eines Anreizes bedarf, um die Lücken im Darm und im Gehirn mit Tight Junctions zu schließen. Welche Signale aus dem Darm dabei eine Rolle spielen, ist unklar. Es könnte sich beispielsweise um kurzkettige Fettsäuren handeln, die von Darmbakterien produziert und über die Schleimhaut resorbiert werden.

Die neuen Erkenntnisse dürften, sofern sie auf den Menschen übertragbar sind, eine Reihe von Spekulationen auslösen. Sie betreffen beispielsweise die Folgen des Einsatzes von Antibiotika in der Schwangerschaft und im Verlauf der frühen Kindesalter. Könnten sie eine bleibende Störung der Blut-Hirn-Schranke auslösen, die dann die Entwicklung von neurologischen Erkrankungen, etwa der multiplen Sklerose beeinflusst?

© rme/aerzteblatt.de

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