Entzündung prägt sich ins Gehirn

Entzündungen im Körper hinterlassen eine Signatur im Gehirn, die später reaktiviert werden kann. Ein Team internationaler Forscher stellte in einer kürzlich durchgeführten Studie an Tieren fest, dass Gehirn und Darm während einer Entzündung des Verdauungstrakts in engem Kontakt stehen. Bestimmte Gruppen von Neuronen im Inselkortex, einem Teil der Großhirnrinde, sind bei Entzündungen besonders aktiv.

Zuletzt aktualisiert am 17. April 2022 um 19:07

Aktivierte Neuronen lösen Entzündung aus

Der Darm hat seine eigene Intelligenz – nicht nur wegen des Darmmikrobioms, sondern auch wegen des enterischen Nervensystems. Dies ist ein kompliziertes Netz aus Neuronen und Gliazellen, das unseren Darm umhüllt. Dieses komplexe Netzwerk besteht aus etwa 500 Millionen Neuronen, ungefähr zwei Drittel der Menge im Nervensystem einer Katze.

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Dieses „zweite Gehirn“ kontrolliert die Beweglichkeit des Darms, die Sekretion von Verdauungsenzymen und andere Stoffwechselprozesse. Die verschiedenen Zellen im enterischen Nervensystem kommunizieren über Neurotransmitter, genau wie das Gehirn im Kopf.

Beide Gehirne existieren jedoch nicht unabhängig voneinander, sondern tauschen sich ständig aus. Der Darm kann das Gehirn beeinflussen und umgekehrt. Dabei entstehen Rückkopplungsschleifen. Die aktuelle Studie an Mäusen stellt fest, dass Gehirn und Darm während einer Entzündung des Verdauungstrakts besonders eng zusammenarbeiten.

Die Wissenschaftler induzierten Entzündungen im Dickdarm oder Bauch von Mäusen. Diese Tiere wurden gentechnisch so verändert, dass in aktiven Neuronen ein fluoreszierendes Markermolekül aufleuchtet. Tatsächlich erschienen Neonfarben in Teilen der Mäusegehirne.

Das belegt den Zusammenhang zwischen einer Darmentzündung und einer bestimmten Art von Gehirnaktivität. Um die Wirkung dieser aktiven Gehirnzellen herauszufinden, verwendeten die Forscher erneut die Mäuse. Nach einer Erholungsphase reaktivierten die Wissenschaftler diese mit Darmentzündungen verbundenen Neuronen durch einen künstlichen Virus.

Die Darmentzündung kehrte zurück, auch, ohne dass die Forscher den Darm der Mäuse manipuliert hatten. Deshalb beschäftigten sich die Forscher intensiv mit den Details. Sie markierten die beteiligten Neuronen und stellten fest, dass sie Teil eines Netzwerks waren, das Gehirn- und Darmneuronen verband.

Eine Frage lautete: Wenn diese Neuronen als Ursache für Entzündungen in Frage kommen, könnte eine Blockade dieser Nervenzellen Darmentzündungen verhindern? Die Antwort – zumindest bei den Mäusen – scheint ein bedingtes Ja zu sein.

Mit einem anderen gentechnisch veränderten Virus konnten die Forscher die Aktivität bestimmter Neuronen ausschalten. Als sie die Darmentzündungsneuronen blockierten und bei den Mäusen eine Darmentzündung auslösten, war diese Entzündung weniger schwerwiegend.

Allerdings verhinderte dies die Entzündung nicht vollständig. Auch im Darm spielen lokale Ereignisse offensichtlich eine Rolle. Dennoch schwächte das Blockieren der Neuronen die Entzündung signifikant ab.

Die Autoren schließen daraus, dass das Gehirn spezifische Immunantworten speichern und abrufen kann. Dadurch kann das klassische Konzept des immunologischen Gedächtnisses auf neuronale Repräsentationen von Entzündungsinformationen erweitert werden.

Dennoch bleiben Fragen offen:

  • Mit welchen Botenstoffen kommunizieren diese Gehirn- und Darmneuronen?
  • Wie reagiert das Immunsystem auf diese Aktivitäten?
  • Interagieren die Nervenzellen direkt mit an Entzündungen beteiligten Immunzellen oder gibt es einen molekularen Mittelsmann?

Quelle:

Koren, Tamar & Yifa, Re’ee & Amer, Mariam & Krot, Maria & Boshnak, Nadia & Ben-Shaanan, Tamar & Azulay-Debby, Hilla & Zalayat, Itay & Avishai, Eden & Hajjo, Haitham & Schiller, Maya & Haykin, Hedva & Korin, Ben & Farfara, Dorit & Hakim, Fahed & Kobiler, Oren & Rosenblum, Kobi & Rolls, Asya. (2021). Insular cortex neurons encode and retrieve specific immune responses. Cell. 184. 10.1016/j.cell.2021.10.013. (https://www.researchgate.net/publication/356017543_Insular_cortex_neurons_encode_and_retrieve_specific_immune_responses)

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Kornelia ist ausgebildete Redakteurin, Buchautorin und freie Texterin. Ihre Erfahrung mit Ess-Störungen hat sie in drei Kochbüchern beschrieben, die alle den Gourmand World Cookbook Awards von Edouard Cointreau gewonnen haben. Ihr Buch Cooking for Happiness hat sogar den Titel ‘Best in the World’ in der Kategorie Innovativ erhalten. Neben Ernährung faszinieren sie vor allem Themen im Bereich Gesundheit. Ihr umfangreiches Wissen in diesen Gebieten stellt sie leicht verständlich dar. Besonders liegt ihr eine ganzheitliche Sicht der menschlichen Existenz im Allgemeinen und Körperfunktionen im Besonderen am Herzen.

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