Alarmine: Überlebenswichtige Bremse im Immunsystem von Neugeborenen
Prof. Dorothee Viemann erforscht an der Medizinischen Hochschule Hannover das Immunsystem von Neugeborenen. Ihr Forschungsteam konnte nun zeigen, dass bestimmte Proteine, Alarmine genannt, die Entwicklung der Darmflora und des Immunsystems nach der Geburt positiv beeinflussen.
Muttermilch unterstützt das kindliche Immunsystem und stärkt die Darmflora. Das ist allgemein bekannt. Aber warum ist das so? Welche molekularen Mechanismen stecken dahinter? Und weshalb kann Flaschennahrung das nicht so gut? Diese Fragen konnte nun ein Team des Exzellenzclusters RESIST - Resolving Infection Susceptibility lösen. Das Projektteam um Professorin Dr. Dorothee Viemann von der Klinik für Pädiatrische Pneumologie, Allergologie und Neonatologie der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) hat herausgefunden, dass dies durch Alarmine geschieht. Die Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Gastroenterology.
"Alarmine sind das Gold der Muttermilch. Diese Proteine vermeiden Störungen der Darmbesiedlung, die gefährliche Blutvergiftungen und Darmentzündungen nach sich ziehen können", erklärt Kinderärztin Viemann.
Weniger Alarmine bei Kaiserschnitt-Geburt
Nach der Geburt reifen das Immunsystem des Darms, die Darmflora und die Darmschleimhaut über Interaktionen mit Bakterien aus der Umwelt heran: So entsteht eine optimale Bakterienvielfalt, die ein Leben lang erhalten bleibt und gegen viele Krankheiten schützt. "Dabei steuern Alarmine diesen Anpassungsprozess", sagt Professorin Viemann. Ihre Forschungen ergaben, dass sie aus der Muttermilch stammen, aber auch im Darm des Kindes entstehen. Dafür sorgen auch die Wehen: So haben Säuglinge, die per geplantem Kaiserschnitt geboren wurden, weniger Alarmine als vaginal Geborene. Auch Frühgeborene können selbst weniger Alarmine produzieren als Reifgeborene. Deshalb leiden die betroffenen Menschen häufig an chronisch-entzündlichen Krankheiten.
Professorin Dr. Dorothee Viemann (links) und Oberärztin Dr. Sabine Pirr auf der Intensivstation für Früh- und Neugeborene der MHH mit einem Frühgeborenen. (Foto: Sven Döring für VolkswagenStiftung)
Für diese Forschungsarbeiten, die von der VolkswagenStiftung im Rahmen der Förderinitiative "Offen – für Außergewöhnliches" und vom Exzellenzcluster RESIST unterstützt wurden, hat das Team die Alarmin-Konzentration in Stuhlproben bei Kindern während des ersten Lebensjahres gemessen und ihre Auswirkungen auf die Entwicklung der Darmflora und -schleimhaut untersucht.
Nahrungsergänzung für die Prävention
"Wenn Neugeborene zu wenig Alarmine produzieren beziehungsweise über die Muttermilch bekommen, könnte eine Nahrungsergänzung mit diesen Proteinen die Entwicklung von Neugeborenen unterstützen. Sie könnte auch zahlreiche langfristige Erkrankungen verhindern, die mit einer Störung der Darmbesiedlung zusammenhängen, zum Beispiel chronische Darmentzündungen und Adipositas", sagt Professorin Viemann. Ihre Aussagen basieren unter anderem darauf, dass die einmalige Gabe von Alarminen im Mausmodell vor schlechter Darmbesiedlung und den damit assoziierten Erkrankungen schützen konnte. Die RESIST-Forscherinnen und -Forscher wollen nun auf ihre Ergebnisse aufbauende weitere präklinische und später klinische Arbeiten durchführen.
Prof. Dr. Dorothee Viemann. (Foto: Sven Döhring für VolkswagenStiftung)
Hypothese ohne Lobby
Viemanns Hypothese, dass Alarmine einen entscheidenden Einfluss auf das Immunsystem haben, stellte gängige wissenschaftliche Theorien in Frage. Welche Widerstände die Kinderärztin überwinden musste, verdeutlicht der Artikel "Neuer Blick auf das Immunsystem" (Autor: Henning Engeln), der einen spannenden Einblick in Viemanns Forschung und Werdegang bietet.
Link zum Artikel: "Neuer Blick aufs Immunsystem" (Foto: Sven Döring für VolkswagenStiftung)
Weiterführende Informationen
Prof. Viemanns Forschungsprojekt "Endogenous alarmins determine successful gut colonization by warranting immune tolerance" wurde in der Förderinitiative "Offen – für Außergewöhnliches" gefördert.
Link zur Pressemitteilung der MHH: "Alarmine - Das Gold der Muttermilch".
Publikation: "S100A8 and S100A9 are Important for Postnatal Development of Gut Microbiota and Immune System in Mice and Infants"