Verbindungen zwischen Darm, Gehirn und Immunsystem gestärkt

In den letzten Jahren haben Forscher den gängigen Ausdruck "Bauchgefühl" wissenschaftlich unterstützt. Das Zusammenspiel der beiden Systeme wird langsam entwirrt. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Darm-Gehirn-Interaktion auch eine Rolle bei der Immunität spielen könnte.
Die Eingeweide von C. elegans, hervorgehoben durch fluoreszierende Proteine, die produziert werden, wenn das Nervensystem von Drogen angegriffen wird.
Bildnachweis: Alejandro Aballay Lab, Duke University

Der Darm und das Gehirn sind durch ein dichtes Netzwerk von Neuronen verbunden.

Diese Verbindungen sind nicht überraschend für die Signalisierung von Hunger und Sättigung verantwortlich.

Überraschenderweise spielen auch Darm-Gehirn-Verbindungen eine Rolle bei der Signalisierung von Liebe, Angst, Sicherheit und Gefahr.

Wie bei anderen Netzwerken nutzen sie einen Cocktail von Neurotransmittern; Eine der am häufigsten verwendeten Chemikalien ist Dopamin, bekannt für seine Rolle bei der Belohnung und Sucht.

Die Wechselwirkung zwischen Darm und Gehirn wurde kürzlich mit einer Anzahl von Störungen auf der Grundlage von Gehirn, einschließlich Parkinson-Krankheit, Autismus, Alzheimer-Krankheit, Depression und Angstzuständen, in Verbindung gebracht.

Erst jetzt treten die Komplexität und die Auswirkungen dieser Beziehungen zutage.

Antipsychotika und der Darm

Eine Studie, veröffentlicht in dieser Woche in Aktuelle Biologieuntersuchten, ob Medikamente zur Beeinflussung der Dopamin-Signalübertragung, wie z. B. Antipsychotika, eine Wirkung auf Entzündungen haben könnten. Mit anderen Worten, könnten Medikamente, die auf das Nervensystem wirken, das Immunsystem beeinflussen, zwei biologische Systeme, die bis vor kurzem als separate Einheiten betrachtet wurden.

Die Forschungsgruppe wurde von Alejandro Aballay, Ph.D., Professor für Molekulare Genetik und Mikrobiologie an der Duke School of Medicine in Durham, NC, geleitet. Er glaubt, dass der Nematodenwurm Caenorhabditis elegans ist ein nützliches Modell zur Untersuchung der Darm-Gehirn-Interaktion.

C. Elegans Nervensystem enthält nur 302 Neuronen, verglichen mit 250.000 einer Fruchtfliege oder 100 Milliarden eines menschlichen Gehirns; Sie haben auch ein sehr grundlegendes Immunsystem.

Aballay und sein Team bemerkten erstmals eine Darm-Gehirn-Immun-Interaktion in C. elegans während einer Studie, die sie im Jahr 2009 durchgeführt haben. Das Team bombardiert die Nematoden mit einer Reihe von Chemikalien auf der Suche nach Verbindungen, die dazu beitragen würden, die Lebewesen vor bakteriellen Infektionen zu schützen.

Von mehr als 1.000 Medikamenten wurde bei 45 festgestellt, dass sie den Immunpfad aktivieren. Die Hälfte dieser Medikamente wirkte auf das Nervensystem, und einige von ihnen blockierten die Dopaminaktivität. Diese Erkenntnis lieferte die Grundlage für die aktuelle Studie.

Dopamin beeinflusst die Immunität

Für diese nächste Phase begann das Team, die Auswirkungen von Dopamin- und Dopamin-Signalwegen auf die Nematoden und ihr Immunsystem zu untersuchen.

Sie blockierten die Wirkung von Dopamin mit einem Medikament, das normalerweise für manische Depression und Schizophrenie verwendet wird, Chlorpromazin genannt. Wann C. elegans wurde in ein gemeinsames Bakterium eingeführt - Pseudomonas aeruginosa - Es war widerstandsfähiger gegen Angriffe.

Umgekehrt, als das Team Dopamin auf die Würmer auftrug, wurden sie anfälliger für Infektionen.

Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...2/index.html Wie die Theorie zeigt, haben die Forscher gezeigt, dass durch die Manipulation der Dopamin - Spiegel in der C. elegansSie könnten Entzündungen im Darm kontrollieren.

Das Team glaubt, dass der Dopamin-Signalweg die Entzündungsreaktion des Körpers kontrolliert, so dass er am Amoklauf gehindert wird - wie bei bestimmten Autoimmunerkrankungen, bei denen das Immunsystem seine Waffen auf gesunde Zellen richtet.

"Würmer haben Mechanismen entwickelt, um mit kolonisierenden Bakterien umzugehen. Das gilt auch für uns. Menschen haben Billionen von Mikroorganismen in unseren Eingeweiden und wir müssen vorsichtig sein, wenn wir antimikrobielle Abwehrmechanismen aktivieren, so dass wir hauptsächlich potentiell schädliche Mikroben angreifen, ohne unsere zu schädigen gute Bakterien - oder sogar unsere eigenen Zellen - dabei. "

Prof. Alejandro Aballay, Ph.D.

Prof. Aballay fährt fort: "Wir sprechen über ein bestehendes Set von Medikamenten und Wirkstoff-Targets, die das Spektrum potentieller therapeutischer Anwendungen eröffnen könnten, indem wir auf Wege zielen, die die Entzündungsreaktion genau abstimmen."

Obwohl der Sprung vom Nematoden zum Menschen ein beträchtlicher ist, hofft Prof. Aballay, dass die gezielte Beeinflussung des Immunsystems durch das Nervensystem potenziell zur Behandlung von Erkrankungen wie rheumatoider Arthritis, Autoimmunerkrankungen, Krebs, entzündlichen Darmerkrankungen und Morbus Crohn eingesetzt werden könnte Krankheit "in der Zukunft.

Prof. Aballay plant, seine Forschungen zur Feinabstimmung des Immunsystems fortzusetzen. Wenn wir mehr über die Darm-Gehirn-Immun-Interaktion erfahren, wird sich unser Blick auf die Art und Weise, wie unser Körper beeinflusst wird, grundlegend verändern.

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