Bakterien helfen bei der Ausbildung des Immunsystem von Neugeborenen
So genannte kommensale Mikrobiota besiedeln die inneren und äußeren Körperoberflächen gesunder Säugetiere, etwa Haut, Atemwege und Darm. Bekannt ist, dass der Darmflora eine wichtige Funktion bei der Verdauung von Nahrung, Aufnahme von Vitaminen und Immunabwehr zukommt, und dass Veränderungen ihrer Zusammensetzung das Risiko für entzündliche Darmerkrankungen erhöhen. Die Besiedlung mit nützlichen Bakterien beginnt bereits bei der Geburt und wird auch stark von der unmittelbaren Umgebung beeinflusst. Daher ist es sehr wichtig für die Gesundheit des Kindes, dass im frühen Säuglingsalter eine Exposition gegenüber der mütterlichen Mikroflora stattfindet. Das EU-finanzierte Projekt MICROBIOTA-NEONATE (Characterization of maternal microbiota-dependent imprinting of the neonatal immune system) untersuchte phänotypische und funktionelle Effekte des mütterlichen Mikrobioms auf die Immunabwehr des Neugeborenen und die Prozesse, die dabei ablaufen. Hierfür setzten die Forscher trächtige keimfreie Mäuse dem kommensalen E. coli-Stamm HA107 aus und verglichen deren Nachkommen mit jenen, die während der gesamten Schwangerschaft keimfrei geblieben waren. Dabei beobachtete man, dass erstere bereits im Uterus mehr Immunzellen bildeten, um die Homöostase an der Schnittstelle Wirt-Mikrobe aufrecht zu erhalten und eine Immunabwehr gegen eindringende Krankheitserreger zu bilden. MICROBIOTA-NEONATE zeigte, wie wichtig die Exposition gegenüber Mikrobiota in der Schwangerschaft ist. Bei den Nachkommen der keimfreien Mütter erfolgte eine bakterielle Translokation zu den Lymphknoten, während die Nachkommen, die im Mutterleib mit den Mikroben in Kontakt gekommen waren, geschützt waren. Zudem exprimierten letztere mehr Gene, die an der Abwehr schädlicher Mikroben und der Darmhomöostase beteiligt sind. Mechanistische Analysen ergaben, dass die meisten beobachteten Veränderungen beim Immunsystem junger Mäuse, die im Gestationsalter eine Besiedlung erfahren hatten, vom Vorhandensein maternaler Antikörper abhängig waren. In der Gebärmutter geschieht dies über die Plazenta und postnatal über die Muttermilch. Interessanterweise wiesen die in der Muttermilch vorhandenen Antikörper bakteriell derivierte Faktoren auf, die bereits in der Schwangerschaft auf die Nachkommen übergehen. Insgesamt zeigt die zunehmende Häufigkeit von Allergien bei Kindern in den Industriestaaten wie auch die Sterblichkeit von Neugeborenen und Kindern durch Infektionskrankheiten in den Entwicklungsländern, dass die Immunabwehr von Neugeborenen generell verbessert werden muss. Die Ergebnisse der MICROBIOTA-NEONATE-Studien werden zur pränatalen Prävention allergischer Erkrankungen und neuen therapeutische Instrumente beitragen, um die Kindersterblichkeit zu senken.
Schlüsselbegriffe
Immunsystem, mütterliche Darmflora, Darm, E. coli, Gebärmutter, Schwangerschaft, Antikörper, allergische Erkrankung