Neue Forschungen zeigen erstaunliche Zusammenhänge

Darm und Hirn: Auch beim Infektionsschutz ein starkes Team

Darm-Hirn-Verbindung oder Darm-Hirn-Achse
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21. November 2020 - 16:49 Uhr

Neuer Beleg für Bauch-Hirn-Achse

In der Wissenschaft steht schon lange fest: Das mit dem Bauchgefühl stimmt, unser Bauch "denkt", Darm und Hirn kommunizieren miteinander. Der Begriff Darm-Hirn-Achse beschreibt dabei die Verbindung, die zwischen dem Bauchgehirn und dem zentralen Nervensystem besteht. Einen neuen Beleg dafür haben jetzt neuere Forschungen geliefert. Sie zeigen, dass der Darm das Gehirn vor Infektionen schützt. Das berichtet das Ärzteblatt.

Beobachtungen in menschlichen Gewebeproben und tierexperimentellen Studien

Die Hirnhäute schützen das Gehirn vor dem Eindringen von Krankheitserregern mit Plasmazellen, die ihre Ausbildung offenbar im Immunsystem des Darms erhalten. Dies zeigen jetzt Beobachtungen in menschlichen Gewebeproben und tierexperimentellen Studien, die ein Team von amerikanischen und englischen Forschern in der Zeitschrift Nature vorgestellt hat.

Fresszellen, T-Zellen und Plasmazellen schützen das Gehirn

Das menschliche Gehirn wird durch einen doppelten Mechanismus vor schädlichen Krankheitserregern geschützt. Neben einer speziellen Zellschicht an der Innenfläche der Blut- und Lymphgefäße, die als Blut-Hirn-Schranke bezeichnet wird, gibt es zudem in den Hirnhäuten einen besonderen Abwehrschirm. Neben Fresszellen und T-Zellen gibt es dort auch Plasmazellen, die eingedrungene Krankheitserreger durch die Antikörper-Bildung abwehren. Diese Abwehr in den Hirnhäuten ist vermutlich notwendig, weil über die Sinusvenen das venöse Blut aus dem Gehirn abgeleitet wird. Sie sind damit potenzielle Eintrittspforten für Krankheitserreger.

Die Plasmazellen der Hirnhäute bilden nicht wie überall sonst im Inneren des Körpers IgG-Antikörper, sondern IgA-Antikörper, stellten die Forscher fest. Und diese Antikörper werden ansonsten vor allem von den Schleimhäuten der Lungen und des Darms gebildet.

Plasmazellen von keimfrei aufgewachsenen Mäusen wurden untersucht

Die Forscher untersuchten daraufhin die Hirnhäute von Mäusen, die keimfrei aufgewachsen waren. Bei den Versuchstieren war der Darm nicht mit Bakterien besiedelt. Mit Folgen für deren Immunsystem: Die Zahl der Plasmazellen, die IgA-Antikörper bilden, ist mangels "gegnerischem Material" bei diesen Tieren viel kleiner. Und dieser Mangel war bei den keimfreien Mäusen nicht nur in der Darmschleimhaut, sondern auch in den Hirnhäuten nachweisbar. Später wurde der Darm dieser Tiere mit Bakterien besiedelt. In der Folge stieg die Zahl der IgA produzierenden Plasmazellen nicht nur im Darm, sondern auch in den Hirnhäuten an.

Hohe Übereinstimmung kein Zufall

Die Forscher gehen deshalb davon aus, dass die Plasmazellen in den Hirnhäuten ursprünglich aus dem Darm stammen. Die Gene für die Antikörper stimmten in den Plasmazellen aus Darm und Hirnhäuten zu 20 % überein. Da jede Plasmazelle Antikörper gegen ein spezielles Antigen bildet, kann eine so hohe Übereinstimmung kein Zufall sein. Die Studienergebnisse belegen deswegen in den Augen der Wissenschaftler, dass Plasmazellen aus dem Darm in Teilen für den Immunschutz des Gehirns zuständig sind.