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#Neues aus der Industrie
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Fett im Boden kann vor Stress schützen
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Eine neue Entdeckung könnte helfen, weiter zu erklären, warum das Leben mit Schmutz der menschlichen Gesundheit zugute kommen kann. Wissenschaftler haben festgestellt, dass ein Bakterium, das im Boden lebt, eine entzündungshemmende Fettsäure bildet, die die Widerstandsfähigkeit gegen Stress fördern kann.
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Forscher der University of Colorado Boulder (CU Boulder) führten eine Studie durch, in der Mycobacterium vaccae untersucht wurde, ein Umweltbakterium, das sich von zerfallener organischer Substanz ernährt.
Frühere Studien mit Zellen und Labortieren haben gezeigt, dass M. vaccae Entzündungen reduzieren und vor Stress schützen kann.
Wie die Autoren jedoch in einem kürzlich erschienenen psychopharmakologischen Beitrag über ihre Arbeit erklären, "sind die molekularen Mechanismen, die den entzündungshemmenden Wirkungen von M. vaccae zugrunde liegen, nicht bekannt"
In der neuen Studie haben die Forscher "ein einzigartiges entzündungshemmendes Triglycerid gereinigt und identifiziert" aus dem Bodenbakterium. Anschließend synthetisierten und testeten sie die "freie Fettsäure"-Version des Fetts in Maus-Immunzellen.
Die Fettsäure hat den Namen 10(Z)-Hexadecensäure, und das Team untersuchte mit "Next-Generation-Sequenzierungstechniken" ihre Wechselwirkung mit Makrophagen, einer Art Immunzelle.
Die Forscher sahen, dass die Fettsäure an einen bestimmten Rezeptor oder ein Signalprotein in den Zellen gebunden ist. Dieses Ereignis wiederum blockierte eine Reihe von entzündungstreibenden molekularen Wegen. Der Name des Rezeptors ist peroxisome proliferator-aktivierter Rezeptor (PPAR).
Weitere Experimente zeigten, dass die Behandlung der Immunzellen mit der Fettsäure vor der Stimulation ihre Entzündungsresistenz erhöht.
Bodenbakterien haben eine direkte, schützende Wirkung
"Wir denken", sagt der Senior-Studienautor Christopher Lowry, außerordentlicher Professor für integrative Physiologie an der CU Boulder, "dass es eine spezielle Sauce gibt, die die schützende Wirkung in diesem Bakterium fördert, und dieses Fett ist einer der Hauptbestandteile dieser speziellen Sauce"
Er sagt, dass der Befund "ein großer Fortschritt für uns ist, weil er einen aktiven Bestandteil der Bakterien[um] und den Rezeptor für diesen aktiven Bestandteil im Wirt identifiziert"
Könnten Darmbakterien den Zusammenhang zwischen Stress und Autoimmunerkrankungen erklären?
Könnten Darmbakterien den Zusammenhang zwischen Stress und Autoimmunerkrankungen erklären?
Mäuse unter sozialem Stress können Veränderungen in Darmbakterien erleben, die bestimmte Immunantworten auslösen können.
Makrophagen sind Immunzellen, die Krankheitserreger wie Bakterien durch ihren Verzehr eliminieren. Sie spielen eine zentrale Rolle bei Entzündungen.
Es scheint, sagt Lowry, dass, sobald das Bodenbakterium in die Immunzelle gelangt, es die entzündungshemmende Fettsäure freisetzt. Diese bindet sich dann an das PPAR und schließt die "Entzündungskaskade"
Die Ergebnisse sind ein weiterer Beweis dafür, dass der Kontakt mit Bodenbakterien der menschlichen Gesundheit hilft, und zwar in einer Weise, die sich von dem unterscheidet, was die Wissenschaftler einst dachten.
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Eine weitere Seite der Hygienewirkung
Vor Jahrzehnten, bevor ausgefeiltere Analysetechniken zur Verfügung standen, konnten die Wissenschaftler wenig von dem sehen, was auf molekularer Ebene in Zellen geschah. Alles, was sie zeigen konnten, war, dass die Exposition gegenüber Mikroorganismen der Gesundheit zugute zu kommen schien.
Diese Studien veranlassten den britischen Wissenschaftler David Strachan 1989, den Begriff "Hygienehypothese" zu prägen.
Die Theorie besagt, dass je mehr Menschen in ihrem modernen Leben vom Land und dem Kontakt mit Nutztieren entfernt sind, desto mehr verpassen ihre Körper die Zusammenarbeit mit Mikroorganismen. Dies schadet dem Immunsystem und erhöht das Risiko von Allergien und Asthma.
Zunächst ging man davon aus, dass die Exposition gegenüber potenziell schädlichen Mikroorganismen dem Immunsystem half, eine Resilienz gegen sie zu entwickeln.
Forscher wie Lowry und sein Team definieren jedoch die Hygienehypothese neu, um der Koevolutionsgeschichte eine weitere Seite hinzuzufügen.
Es ist nicht nur, dass die Exposition gegenüber krankheitserregenden Bakterien die Immunität fördern kann, sondern auch, dass nützliche Bodenmikroben die Gesundheit durch direkte molekulare Interaktion mit Immunzellen aktiv fördern können.
In früheren Arbeiten hat Lowry mehrere Möglichkeiten gezeigt, wie die Exposition gegenüber nützlichen Bakterien gut für die psychische Gesundheit zu sein scheint.
Eine Studie zeigte zum Beispiel, dass Kinder, die auf Farmen mit Tieren aufwachsen, ein Immunsystem haben, das widerstandsfähiger gegen Stress ist, und dass sie auch weniger wahrscheinlich psychische Erkrankungen entwickeln als Kinder, die ohne Haustiere in der Stadt aufwachsen.
Eine weitere Studie zeigte, dass die Injektion von Nagetieren mit M. vaccae eine ähnliche Wirkung auf das Verhalten hat wie Antidepressiva. Die Behandlung scheint auch eine dauerhafte entzündungshemmende Wirkung auf das Gehirn zu haben.
Untersuchungen haben ergeben, dass eine zu hohe Entzündungsreaktion das Risiko einer posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) und anderer stressbedingter Erkrankungen erhöhen kann.
Könnte ein "Stressimpfstoff" in Sichtweite sein?
Lowry und sein Team führten auch eine weitere Studie durch, in der sie zeigten, dass die Behandlung von Mäusen mit M. vaccae sie daran hindern könnte, nach einem traumatischen Ereignis eine Reaktion zu entwickeln, die der PTBS ähnlich ist.
Mäuse, die sie mit dem Bakterium behandelten, hatten auch eine geringere Wahrscheinlichkeit, eine stressbedingte Kolitis zu entwickeln und zeigten unter zukünftigen Stressbedingungen Angst.
Das Team sieht Möglichkeiten, M. vaccae als "Stressimpfstoff" zu entwickeln Dies könnte dazu beitragen, Menschen mit hochbelasteten Berufen - wie Soldaten und Feuerwehrleute - vor der Entwicklung stressbedingter psychiatrischer Erkrankungen zu schützen.
Es könnte auch die Möglichkeit bestehen, ein Medikament zu entwickeln, das auf die Fettsäure abzielt. Weitere Studien müssten zunächst bestätigen, dass die Fettsäure tatsächlich ein therapeutisches Potenzial hat.
Lowry sagt, dass ihre Studie nur "die Spitze des Eisbergs untersucht, um die Mechanismen zu identifizieren, durch die sich[Bodenbakterien] entwickelt haben, um uns gesund zu halten"
"Dies ist nur ein Stamm einer Spezies einer Bakterienart, der im Boden gefunden wird, aber es gibt Millionen anderer Stämme in Böden."
Christopher Lowry