Ein verbreiteter Nährstoff verwandelt unseren Darm in chemische Fabriken, die Diabetes bekämpfen
Zur Erweiterung der wachsenden Forschung, die beweist, dass unser Mikrobiom ein mächtiger Verbündeter im Kampf gegen Krankheiten ist, haben Wissenschaftler herausgefunden, dass ein leicht erhältlicher Nährstoff in unserer Nahrung unseren Darm dazu bringt, kraftvolle insulinregulierende Verbindungen zu produzieren.
Seit Jahrzehnten konzentriert sich die medizinische Wissenschaft darauf, Behandlungen zu entwickeln, die Patienten von außen zugeführt werden. Nun richtet sich jedoch immer mehr Forschung darauf, Wege zu finden, das Team von Mikroben, das in unseren Därmen lebt, dazu zu bringen, die Verbindungen zu produzieren, die wir brauchen, um Krankheiten zu bekämpfen. So wurde beispielsweise Anfang dieses Jahres herausgefunden, dass ein Antibiotikum, das hauptsächlich in der Veterinärmedizin verwendet wird, die Mikroben im Darm von Mäusen dazu bringen konnte, kolonische Säure zu produzieren, eine lebensverlängernde Verbindung.
Jetzt hat ein Team unter der Leitung eines Forschers vom Imperial College London eine weitere wirkungsvolle Art entdeckt, wie unsere Darmmikroben uns helfen können – diesmal indem sie die Entzündung, die durch eine fettreiche Ernährung ausgelöst wird, dämpfen, unsere Insulinreaktion im Griff halten und dadurch Diabetes vorbeugen.
Wenn jemand regelmäßig eine fettreiche Ernährung zu sich nimmt, kann das chronische Entzündungen im Körper auslösen, durch eine Kombination aus hormonellen Störungen, Immun-Signalen und zellulärem Stress. Diese Entzündungen können wiederum zu Insulinresistenz führen, einem Zustand, in dem unsere Zellen nicht mehr richtig auf Insulin reagieren – ein Hormon, das dafür sorgt, dass der Zucker in unserem Blut in unsere Zellen gelangt, um dort als Energie genutzt zu werden. Dieser Zustand kann zu Typ-2-Diabetes führen, bei dem der Blutzuckerspiegel steigt und unsere Bauchspeicheldrüse Schwierigkeiten hat, genügend Insulin auszuschütten, um den Zucker zu verarbeiten.
Die Forscher stellten fest, dass einer der Chemikalien, die an dieser Kaskade negativer Effekte beteiligt sind, das Eiweiß des Immunsystems IRAK4 ist, das bei einer fettreichen Ernährung wie eine Art Alarmglocke Entzündungen auslöst. Wenn dieses Protein über einen längeren Zeitraum exprimiert wird, führt das zu Insulinresistenz und Diabetes.
Die gute Nachricht ist jedoch, dass das Team auch einen Weg gefunden hat, IRAK4 auszuschalten.
Anhand von Mäusen, menschlichen Zellmodellen und molekularem Target-Screening fanden die Wissenschaftler heraus, dass, wenn das Nährstoff Cholin den Darm erreicht, Mikroben es in einen Metaboliten namens Trimethylamin (TMA) umwandeln. TMA bindet wiederum an IRAK4, blockiert seine Aktivität, reduziert Entzündungen und stellt die Insulinsensitivität wieder her. Cholin kommt in vielen Lebensmitteln vor, ist aber besonders reichlich in Eiern, Innereien, Fisch, Milchprodukten sowie in Rind-, Schweine- und Hühnerfleisch enthalten.
„Das dreht die Geschichte um“, sagt der leitende Studienautor Marc-Emmanuel Dumas. „Wir haben gezeigt, dass ein Molekül aus unseren Darmmikroben tatsächlich vor den schädlichen Folgen einer schlechten Ernährung durch einen neuen Mechanismus schützen kann. Es ist eine neue Denkweise darüber, wie das Mikrobiom unsere Gesundheit beeinflusst.“
Die Forscher haben nicht nur gezeigt, dass diätetisches Cholin die Insulinsensitivität beeinflussen kann, sondern auch, dass das Blockieren von IRAK4, entweder pharmakologisch oder durch genetische Veränderungen, denselben Effekt auf die Insulinresistenz hatte. Diese Erkenntnis, so glauben die Forscher, eröffnet völlig neue Möglichkeiten, Diabetes, der durch fettreiche Ernährung ausgelöst wird, entweder durch Ernährungsumstellungen oder neue Arten von Medikamenten zu behandeln.
"Angesichts der wachsenden Bedrohung durch Diabetes weltweit und seiner verheerenden Folgen für den gesamten Patienten, einschließlich Gehirn und Herz, wird dringend eine neue Lösung benötigt", sagte der Studienkoautor Peter Liu vom University of Ottawa Heart Institute. "Die Arbeit unseres Teams, die westliche Ernährung, das von der Mikrobiota produzierte TMA und dessen Einfluss auf den Immun-Schalter IRAK4 miteinander verbindet, könnte völlig neue Möglichkeiten eröffnen, Diabetes zu behandeln oder zu verhindern, einen bekannten Risikofaktor für Herzkrankheiten."
Die Forschung wurde im Journal *Nature Metabolism* veröffentlicht.
Quellen: Imperial College London, UC Louvain
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