Ballaststoffe bestimmen Empfänglichkeit für durch Lebensmittel übertragene enterische Krankheitserreger  

• Abteilung für Infektion und Immunität
• Ernährung, Mikrobiom und Immunität

Prof. Mahesh Desai, Leiter der Forschungsgruppe Eco-Immunology and Microbiome im DII, und sein Team haben gezeigt, dass eine Veränderung der Ballaststoffaufnahme bei Mäusen nicht nur ausreichte, um die Empfänglichkeit für häufig durch Lebensmitteln übertragene Krankheitserreger – Listeria monocytogenes und Salmonella Typhimurium – zu beeinflussen, sondern dass diese Wirkung unabhängig vom Mikrobiom im Darm erzielt werden kann. Ihre Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der individuellen Ernährung für die Prävention gegen und die Reaktion auf weit verbreitete enterische Krankheitserreger. 

Die Lebensmittelsicherheit hat sich weltweit erheblich verbessert, doch trotzdem führen Infektionen mit von Lebensmitteln übertragenen enterischen humanpathogenen Erregern wie Listeria monocytogenes und Salmonella Typhimurium immer noch zu zahlreichen Krankenhauseinweisungen und Todesfällen. Es wurde vermutet, dass eine veränderte Ernährung, z. B. mit wenig Ballaststoffen, die durch das Darmmikrobiom vermittelte Kolonisierungsresistenz beeinflusst (d. h. die Fähigkeit des Mikrobioms, den Darm vor den darin gedeihenden Krankheitserregern zu schützen). Eine Untersuchung entlang der Achse Ernährung – Mikrobiom – Krankheitserreger könnte daher vielversprechend sein, um die Mechanismen der Pathogenese genauer zu verstehen.

In einer neueren Studie untersuchten die Gruppe von Prof. Desai und sein Team mit Mathis Wolter – Doktorand in der Gruppe von Prof. Desai – als Erstautor an einem Mausmodell mit einem synthetischen und vorab definierten Darmmikrobiom, wie sich eine ballaststoffarme Ernährung auf die Empfänglichkeit gegenüber Listeria monocytogenes und Salmonella Typhimurium auswirkt. Sie stellten fest, dass Mäuse, deren Futter keine Ballaststoffe enthielt, vor diesen Krankheitserregern geschützt waren, im Gegensatz zu den Mäusen, die eine Standardernährung bekamen. Das Team sah sich anschließend genauer an, ob das Mikrobiom ebenfalls Einfluss auf diese Reaktion hatte, und stellte zu seiner Verblüffung fest, dass der gleiche Effekt auch bei keimfreien Mäusen (Mäuse ohne Mikroorganismen im Darm) beobachtet wurde, was darauf hindeutet, dass die Empfänglichkeit gegenüber Infektionen durch Pathogene weitgehend durch die Ernährung an sich bestimmt wird. Das Darmmikrobiom war nachweislich zwar in der Lage, die Infektion zu verzögern, doch der Faseranteil in der Ernährung hatte einen stärker ausgeprägten Effekt auf die Pathogenität.

Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Empfänglichkeit gegenüber den humanpathogenen Erregern Listeria monocytogenes und Salmonella Typhimurium durch diätetische Modulation verändert wird. Von Bedeutung ist hierbei, dass allein die diätetische Modulation ohne Darmmikrobiom ausreichend war, um die Empfänglichkeit gegenüber diesen wichtigen Krankheitserregern zu verändern. In Anbetracht der hohen Kosten für das Gesundheitswesen im Zusammenhang mit Lebensmittelinfektionen, insbesondere mit diesen zwei Krankheitserregern, stellt unsere Studie heraus, wie eine diätetische Modulation als translationaler Ansatz beim Infektionsmanagement zum Einsatz kommen könnte,

fasst Prof. Desai zusammen.

Zusätzlich zu den translationalen Aspekten dieser Erkenntnisse hat die Studie wichtige Informationen für die Forschung über Listeria monocytogenes und Salmonella Typhimurium zutage gefördert, wenn sich diese Forschung für ihre präklinischen In-vivo-Experimente auf Mausmodelle stützt. Die Ergebnisse weisen drauf hin, dass Forschende für die Durchführung der Experimente mit diesen Krankheitserregern die Ernährung der Mäuse sehr sorgfältig wählen müssen, um eine Fehlinterpretation bei den daraus gezogenen Schlüssen zu vermeiden.  

Die Ergebnisse wurden im November in der renommierten Fachzeitschrift „mSystems“ der American Society for Microbiology unter dem vollständigen Titel „Dietary modulation alters susceptibility to Listeria monocytogenes and Salmonella Typhimurium with or without a gut microbiota“ veröffentlicht.

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