Der menschliche Darm beherbergt Milliarden von Bakterien, die eine lebenswichtige Rolle bei der Verdauung, der Immunität und der Gesundheit im Allgemeinen spielen. Wenn dieses mikrobielle Gleichgewicht gestört ist, kann dies zur Entwicklung chronischer Krankheiten wie Colitis ulcerosa (HC), einer entzündlichen Erkrankung des Dickdarms, beitragen. Bei manchen Patienten bringen die derzeitigen Behandlungsmethoden nur eine begrenzte Linderung oder sind mit erheblichen Risiken verbunden, u. a. mit Immunsuppression. Die Forscher untersuchen nun andere Wege zur Wiederherstellung der Darmgesundheit und konzentrieren sich dabei auf die Fähigkeit der Mikrobiota, die Darmwand zu regenerieren.
Eines der Merkmale von HCM ist ein Mangel an bestimmten Gallensäuren, Molekülen, die bei der Fettverdauung helfen und die Homöostase im Darm regulieren. Diese Moleküle werden nicht nur von der Leber produziert, sondern auch von bestimmten Darmbakterien in Formen umgewandelt, die die Regeneration der Darmbarriere fördern. Patienten mit HCV weisen niedrigere Werte dieser mikrobiellen Gallensäuren auf, was darauf hindeutet, dass ihre Wiederherstellung die Heilung fördern könnte.
Forschungsteams unter der Leitung von Kristina Schoonjans und Rizlan Bernier-Latmani von der EPFL haben Clostridium scindens, ein Bakterium, das primäre Gallensäuren in 7?-dehydroxylierte Gallensäuren umwandelt, als einen Schlüsselakteur der Darmregeneration identifiziert. Ihre Studie zeigt, dass die Supplementierung des Darms mit diesem Bakterium die Heilung bei Ulzerationen verbessern könnte, was eine potenzielle neue Behandlungsmethode für HCV und damit verbundene Erkrankungen darstellt.
Die Forscher testeten ihre Hypothese an Mäusen mit Colitis ulcerosa, einem Mausmodell, das die PKD imitiert. Sie führten bei einigen Mäusen Clostridium scindens ein, während andere unbehandelt blieben. Das Team verfolgte dann die Genesung der Tiere, indem es den Gewichtsverlust, die Entzündung des Dickdarms und Marker für die Regeneration des Darms maß.
Die Mäuse, die Clostridium scindens erhielten, erholten sich schneller und zeigten weniger Entzündungen und eine verstärkte Regeneration der Darmwand. Die Forscher fanden heraus, dass diese Effekte von TGR5 abhängig waren, einem Rezeptor, der auf 7?-dehydroxylierte Gallensäuren anspricht und die Proliferation und Differenzierung von Darmstammzellen stimuliert. Als sie die Behandlung an Mäusen testeten, denen dieser Rezeptor fehlte, verschwanden die Vorteile, was bestätigt, dass der Gallensäurestoffwechsel für die Regeneration der Darmbarriere entscheidend ist.
Um ihre Ergebnisse weiter zu validieren, analysierten sie Patientendaten, um festzustellen, ob beim Menschen ähnliche Mechanismen beteiligt sind. Sie stellten fest, dass bei Patienten mit HCV die niedrigeren Werte von 7?-dehydroxylierten Gallensäuren stark mit einer beeinträchtigten Darmzellerneuerung korrelierten. Dies stärkt den Zusammenhang zwischen dem Gallensäurestoffwechsel und der Darmregeneration. "Unsere Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Strategien, die auf die Darmmikrobiota abzielen, um den Gallensäurestoffwechsel zu modulieren und die Wiederherstellung der Darmwand zu fördern", erklärt Antoine Jalil, Hauptautor der Studie.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Therapien, die sich auf die Verringerung der Entzündung konzentrieren, zielt dieser Ansatz auf das zugrunde liegende Problem ab: die Beeinträchtigung der Fähigkeit des Darms, sich selbst zu regenerieren. Durch die Wiederherstellung des natürlichen Gleichgewichts der Gallensäuren mithilfe nützlicher Bakterien könnte diese Strategie eine nachhaltigere Behandlungsalternative für Patienten mit HCV darstellen. Obwohl weitere Forschungsarbeiten zur Erkundung der klinischen Anwendungen erforderlich sind, unterstreichen die Ergebnisse das therapeutische Potenzial von Interventionen, die auf der Darmmikrobiota basieren.
