Enzyme
Geheimwaffe gegen Darmbakterien
Die Darmwand produziert ein spezielles Enzym, das offenbar bakterielle Gifte abblockt. Dazu brauchen die Zellen des Dünndarms allerdings genügend Futter.
Myriaden von Bakterien bevölkern den
Darm. Ein Teil der dort ansässigen Organismen gehört zur Darmflora und leistet einen wichtigen Beitrag zur Verdauung. Andere gelangen über die Nahrung in den Verdauungsapparat und können dort gefährliche Reaktionen auslösen.
Schon seit Langem rätseln Wissenschaftler, welche Biomechanismen verhindern, dass durch die Dünndarmwand nicht nur verdaute Nahrungsbestandteile gelangen, sondern auch Bakteriengifte.
Nahrungsmangel schwächt die Darmabwehr
Menschen, die keine Nahrung zu sich nehmen, erkranken besonders leicht an Darminfektionen. Diese Tatsache zeigt, dass Nährstoffe in dem Zusammenhang eine wichtige Rolle spielen. Schon kleinste Mengen Nahrung, die beispielsweise über eine Magensonde in den Verdauungstrakt gelangt, senken das Risiko für einen Infekt.
Richard Hodin und seine Kollegen vom Massachusetts General Hospital sind in diesem Zusammenhang einem Schlüsselmechanismus auf die Spur gekommen. Die Innenwand des Dünndarms bildet ein spezielles Enzym, die intestinale alkalische Phosphatase (IAP). Mehrere vorangegangene Untersuchungen haben bereits Hinweise darauf geliefert, dass IAP bestimmte Moleküle blockiert, die entscheidend für die toxische Wirkung vieler Bakterien sind. Wie das Enzym jedoch genau wirkt, war bislang unbekannt.
Um das herauszufinden, schalteten die Wissenschaftler das Gen für die IAP-Produktion im Erbgut von Mäusen aus. Die so erzeugten Knock-out-Mäuse waren gefährlichen Darmbakterien schutzlos ausgeliefert. Darüber hinaus zeigten die Forscher, dass gentechnisch unveränderte Mäusen, die mehrere Tage lang gefastet hatten, deutlich weniger IAP zur Verfügung stand. Auch ihre Abwehr gegen Darmbakterien war dadurch herabgesetzt.
Das Team um Richard Hodin vermutet, dass der Einfluss von IAP auch eine Rolle bei chronischen Darmerkrankungen wie
Morbus Crohn und
Colitis ulcerosa spielt.
