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Eine kalorienarme Di├Ąt ver├Ąndert das Darmmikrobiom und die Immunalterung

22.04.2022 News

T├╝bingen, den 22.04.2022

 

Eine kalorienreduzierte Ern├Ąhrung kann nicht nur die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen hinausz├Âgern, sondern hat auch eine positive Wirkung auf das Immunsystem. Forscher:innen konnten jetzt erstmals zeigen, dass dieser Effekt ├╝ber ein ver├Ąndertes Darmmikrobiom vermittelt wird, das die Verschlechterung des Immunsystems im Alter (Immunseneszenz) verlangsamt. Die Studie ist in ÔÇÜMicrobiomeÔÇś erschienen.

 

Weltweit sind etwa 2 Mrd. Menschen ├╝bergewichtig. Adipositas erh├Âht das Risiko, an Bluthochdruck, Herzinfarkt oder Diabetes mellitus Typ 2 zu erkranken und kann Entz├╝ndungen im K├Ârper verursachen, die das Immunsystem durch die Zunahme von bestimmten T- und B-Ged├Ąchtniszellen schw├Ąchen. Der Prozess wird als Immunseneszenz bezeichnet, eine altersbedingte Ver├Ąnderung des Immunsystems. Bei adip├Âsen Menschen l├Ąsst sich die Entwicklung von Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes durch eine Ern├Ąhrung mit wenig Kalorien hinausz├Âgern. Zudem wirkt sich eine solche Di├Ąt auch positiv auf das Immunsystem aus. Doch wie genau die positiven Effekte vermittelt werden und welche Rolle das Darmmikrobiom dabei spielt, ist bisher nicht bekannt. In einer aktuellen Studie haben Forscher:innen jetzt die Wechselwirkungen zwischen kalorienreduzierter Ern├Ąhrung, Mikrobiom, Stoffwechsel und dem Immunsystem untersucht.

Kalorienreduzierte Di├Ąt ver├Ąndert das Darmmikrobiom

Daf├╝r analysierten sie zun├Ąchst, wie sich eine sehr kalorienarme Di├Ąt (800 kcal/Tag ├╝ber 8 Wochen) auf das Darmmikrobiom einer fettleibigen Frau auswirkt. Im n├Ąchsten Schritt transplantierten die Forscher: innen das Darmmikrobiom vor und nach der Di├Ąt in ein Modell, in dem keine Mikroorganismen vorhanden sind (gnotobiotisches Modell). ÔÇ×So konnten wir die alleinigen Effekte des di├Ątgepr├Ągten Darmmikrobioms auf den Stoffwechsel und das Immunsystem ermittelnÔÇť, erl├Ąutert Reiner Jumpertz-von Schwartzenberg, Letzt-Autor der Studie und Wissenschaftler am Institut f├╝r Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Munich an der Universit├Ąt T├╝bingen, einem Partner des Deutschen Zentrums f├╝r Diabetesforschung (DZD). Er leitete gemeinsam mit Hans-Dieter Volk und Joachim Spranger von der Charit├ę die Studie.

Di├Ątgepr├Ągtes Mikrobiom verbessert den Stoffwechsel und verz├Âgert Immunseneszenz

Durch die Transplantation des di├Ątgepr├Ągten Mikrobioms verbesserte sich der Glukosestoffwechsel und die Fettablagerung wurde reduziert. Zudem konnte massenzytometrisch gezeigt werden, dass sich auch die Anzahl bestimmter T- und B-Ged├Ąchtniszellen reduzierte. ÔÇ×Das weist auf eine verz├Âgerte Immunseneszenz hinÔÇť, erl├Ąutert Julia Sbierski-Kind, Erstautorin der Studie.

ÔÇ×Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die positiven Auswirkungen einer kalorienarmen Ern├Ąhrung auf den Stoffwechsel und das Immunsystem ├╝ber das Darmmikrobiom vermittelt werdenÔÇť, fasst Sbierski-Kind zusammen. Die Autoren der Studie betonen jedoch, dass die Untersuchung bislang nur mit dem Mikrobiom eines Menschen durchgef├╝hrt wurde und dass die Experimente mit weiteren Probanden wiederholt werden m├╝ssen, um die Ergebnisse zu best├Ątigen. Die neuen Erkenntnisse k├Ânnten langfristig auch f├╝r die medizinische Praxis interessant sein. ÔÇ×Ein verbessertes Verst├Ąndnis des komplexen Zusammenspiels zwischen Ern├Ąhrung, Mikrobiom und Immunsystem kann die Grundlagen f├╝r die Entwicklung neuartiger mikrobiombasierter, therapeutischer Optionen f├╝r die Behandlung von Stoffwechselkrankheiten und Immunkrankheiten legenÔÇť, betont Jumpertz-von Schwartzenberg.

├ťber die Studie:

Ziel der Studie war es, die Wechselwirkungen zwischen kalorienreduzierter Ern├Ąhrung, Mikrobiom und dem Immunsystem zu ermitteln. Dazu wurde ein menschlicher Ern├Ąhrungsinterventionsversuch mit gnotobiotischen Experimenten kombiniert, bei denen die Immunph├Ąnotypisierung mittels multidimensionaler Einzelzell-Massenzytometrie bestimmt wurde. An den Untersuchungen waren folgende Institute und Forschungseinrichtungen beteiligt:

  • Deutsches Zentrum f├╝r Diabetesforschung (DZD e. V.)
  • Institut f├╝r Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen (IDM) des Helmholtz Munich an der Universit├Ąt T├╝bingen
  • Abteilung f├╝r Innere Medizin IV, Universit├Ątsklinikum T├╝bingen
  • Exzellenzcluster EXC 2124 ÔÇ×Controlling Microbes to Fight InfectionsÔÇť (CMFI), Universit├Ąt T├╝bingen
  • Institut f├╝r Medizinische Immunologie, Charit├ę - Universit├Ątsmedizin Berlin, korporatives Mitglied der Freien Universit├Ąt Berlin, Humboldt-Universit├Ąt zu Berlin, Berlin, Deutschland
  • Abteilung f├╝r Endokrinologie und Stoffwechsel, Charit├ę-Universit├Ątsmedizin Berlin, korporatives Mitglied der Freien Universit├Ąt Berlin, Humboldt-Universit├Ąt zu Berlin
  • Berliner Institut f├╝r Gesundheit der Charit├ę - Universit├Ątsmedizin Berlin, Flow & Mass Cytometry Core Facility, Berlin

(Quelle: Pressemitteilung DZD, Nieser)

Verwandte Publikation:

Sbierski-Kind J, Grenkowitz S, Schlickeiser S, Sandforth A, Friedrich M, Kunkel D, Glauben R, Brachs S, Mai K, Th├╝rmer A, Radoni─ç A, Drechsel O, Turnbaugh PJ, Bisanz JE, Volk HD, Spranger J, von Schwartzenberg RJ. Effects of caloric restriction on the gut microbiome are linked with immune senescence. Microbiome 10(1):57. (2022) doi: 10.1186/s40168-022-01249-4.

About the study leader:

Dr. Reiner Jumpertz-von Schwartzenberg has been a senior physician at the Medical Clinic IV Endocrinology, Diabetology and Nephrology at T├╝bingen University Hospital (research focus: translational obesity research) and junior research group leader of the Cluster of Excellence "Controlling Microbes to Fight Infections" since 2021. He is a scientist at the DZD partner Institute for Diabetes Research and Metabolic Diseases of Helmholtz Munich at the University of T├╝bingen. Previously, he worked as a physician and clinical scientist at Charit├ę.

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner

Dr. Reiner Jumpertz-von Schwartzenberg
Medical Clinic Internal Medicine IV
Diabetology, Endocrinology, Nephrology

T├╝bingen University Hospital
Otfried-M├╝ller-Stra├če 10
72076 T├╝bingen, Germany

Tel: +49 (7071) 29-68934
E-Mail: reiner.jumpertz-vs@med.uni-tuebingen.de

Pressekontakt

Leon Kokkoliadis
Medien- und ├ľffentlichkeitsarbeit

Tel: +49 7071 29-74707
E-Mail: leon.kokkoliadis@uni-tuebingen.de