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"Freundliche Viren", die der Darmgesundheit förderlich sind, wie "freundliche Bakterien"
Forscher glauben, dass sie das erste starke Anzeichen dafür gefunden haben, dass der Darm eine natürliche Heimat für Viren ist, die ebenso hilfreich sind wie "freundliche Bakterien", um die Gesundheit zu erhalten und Infektionen in Schach zu halten.
Ein Team von Mikrobiologen zeigt starke Beweise, dass der Darm ein Virom von "freundlichen Viren" hat, das eine ähnliche Rolle spielt wie das Mikrobiom von "freundlichen Bakterien", um Gesundheit zu erhalten.
Der menschliche Körper trägt tausende Arten von Bakterien - kollektiv bekannt als "Mikrobiom" - von denen wir wissen, dass sie für die Gesundheit essentiell sind. Die höchste Diversität und Konzentration findet sich im Magen-Darm-Trakt oder im Darm.
Jetzt in der Zeitschrift Natur, Mikrobiologen am NYU Langone Medical Center, New York, NY, beschreiben, wie sie Beweise in Mäusen von dem gefunden haben, was sie das "Virom" nennen - und wie es eine Rolle in der Darmgesundheit ähnlich der des Mikrobioms spielt.
Im Laufe von zwei Jahren unternahm das Team mehrere Experimente an Mäusen. Sie fanden heraus, dass die Infektion mit dem normalen murinen Norovirus (MNV) den Mäusen half, durch Entzündung geschädigtes Darmgewebe zu heilen und das Immunsystem des Darms wiederherzustellen, nachdem sein Mikrobiom durch Antibiotika zerstört worden war.
Darüber hinaus haben die Forscher entdeckt, dass MNV die Fähigkeit des Immunsystems der Mäuse stärkt, sich gegen Gewebeschäden zu verteidigen.
Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass es eine "Virome" gibt
Frühere Studien haben genetische Spuren im Darm gefunden, die nahelegen, dass es so etwas wie ein Virom geben könnte. Aber keine ist so weit gegangen, zu zeigen, dass ein Virom eine natürliche Sache sein könnte und ob es dem Wirt schaden, helfen oder keine besondere Wirkung haben könnte.
Ken Cadwell, Senior Study Investigator und Assistant Professor, sagt, dass ihre Studie "zwingende" Beweise dafür liefert, wie Viren und Bakterien im Darm der Maus natürlich zusammenarbeiten.
Wissenschaftler haben lange darüber nachgedacht, wie sich Menschen ständig mit Viren und Bakterien anstecken, ohne zu erkranken.
"Jetzt haben wir wissenschaftliche Beweise dafür, dass nicht jede Virusinfektion schlecht ist, aber möglicherweise sogar gesundheitsfördernd ist, genauso wie wir wissen, dass viele bakterielle Infektionen gut für die Gesundheit sind", erklärt Prof. Cadwell.
Das Ergebnis "legt den Grundstein für weitere Untersuchungen darüber, wie genau das Virom das Immunsystem unterstützt, was wahrscheinlich auch für den Menschen gilt", fügt er hinzu.
Für ihre Studie verwendete das Team gentechnisch veränderte Mäuse, die anfällig für entzündliche Darmerkrankungen (CED) sind - ein Sammelbegriff für Krankheiten wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn, die eine Entzündung des Darms beinhalten.
Während die genaue Ursache von IBD unbekannt ist, kommen Wissenschaftler zu der Ansicht, dass dies auf veränderte Wechselwirkungen zwischen dem Mikrobiom des Darms und seinem Immunsystem zurückzuführen ist - wodurch das Immunsystem gesundes Gewebe angreift.
In früheren Arbeiten hatte das Team auch festgestellt, dass die Induktion einer chronischen Infektion mit MNV bei den Mäusen zu den gleichen Entzündungsschäden führte wie die chronische Exposition gegenüber Bakterien - was darauf hindeutet, dass beide Infektionstypen eine ähnliche Wirkung auf das Immunsystem haben.
In der neuen Studie hoben sie IBD-Mäuse unter sterilen Bedingungen und ohne ein normales Mikrobiom - was bedeutete, dass sich der Darm und das Immunsystem nicht richtig entwickelten - und fütterten sie mit MNV.
Die unterentwickelten Immunsysteme der IBD-Mäuse fehlten weiße Blutzellen, die als T-Zellen und B-Zellen bekannt waren, und ihre unterentwickelten Eingeweide hatten geschrumpfte und dünnere Zotten mit weniger Gewebe als normal zwischen ihnen. Villi sind lange, dünne, fleischige Finger, die aus der Darmwand herausragen und ihm die große Oberfläche geben, die er benötigt, um eine maximale Menge an Nährstoffen aus verdauten Lebensmitteln aufzunehmen.
Virus half, das Immunsystem und die Darmwand wiederherzustellen
Nach der Fütterung von MNV an die IBD-Mäuse hielten die Forscher sie unter sterilen Bedingungen und setzten sie keinen anderen Keimen aus. Nach zwei Wochen zeigten die Mäuse ein stark verbessertes - fast wieder normales - Immunsystem und fast vollständige Wiederherstellung der Darmwand.
Weitere Tests zeigten, dass MNV die Restauration antrieb. Die Forscher fanden Hinweise auf eine verstärkte Signaltransduktion des Immunsystems durch antivirale Typ-1-Interferon-Proteine.
Das Team wiederholte ein ähnliches Experiment mit normalen Mäusen: Sie fütterten sie mit MNV, nachdem sie ihr Mikrobiom mit Antibiotika ausgelöscht hatten. Sie fanden, dass sich die T-Zell-Zahl der Mäuse im Blut verdoppelte, und Proben von Darmwand und Blut zeigten die Anwesenheit von B-Zell-Antikörpern.
Das Team plant nun, diese Tests mit anderen Arten von Darmviren zu wiederholen und herauszufinden, ob ihre Fähigkeit, den Darm zu schädigen oder davon zu profitieren, von Person zu Person variiert.
Prof. Cadwell drängt Menschen dazu, sich aufgrund dieser Ergebnisse nicht mit Viren zu infizieren - sie könnten sich selbst ernsthaften Schaden zufügen.
Die National Institutes of Health und mehrere andere Bewilligungsbehörden finanzierten die Studie.
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