Mütterliche Ernährung und Darmbakterien beeinflussen die Immunentwicklung der Nachkommen

Eine von der Nutrition, Microbiome and Immunity Gruppe durchgeführte Studie beleuchtet den Einfluss der mütterlichen Ballaststoffaufnahme und der Darmbakterien auf die Immunität der Kinder.

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

In einer bahnbrechenden Studie der Gruppe Nutrition, Microbiome and Immunity der Department of Infection & Immunity haben Forscher herausgefunden, dass die Ernährung der Mutter und die Zusammensetzung ihrer Darmbakterien die Immunentwicklung ihres Nachwuchses maßgeblich beeinflussen können. Die Ergebnisse, die als Titelgeschichte in der angesehenen Zeitschrift EMBO Molecular Medicine veröffentlicht wurden, geben entscheidende Einblicke in die komplizierte Beziehung zwischen Ernährung, Darmbakterien und der Entwicklung des Immunsystems im frühen Lebensalter.

Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Frage, wie Ballaststoffe und ein bestimmtes Darmbakterium namens Akkermansia muciniphila, das sowohl Milchzucker als auch Darmschleim verwertet, die Entwicklung des Immunsystems im frühen Leben beeinflussen. Anhand eines Mausmodells untersuchten die Wissenschaftler die Auswirkungen der mütterlichen Ballaststoffaufnahme und das Vorhandensein von A. muciniphila in der Darmmikrobiota der Nachkommen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine ballaststoffreiche Ernährung der Mütter die mikrobielle Gemeinschaft und die Immunentwicklung ihrer Nachkommen während der Entwöhnungsphase positiv beeinflusst.

Die Forscher stellten fest, dass das Vorhandensein von A. muciniphila in der Darmmikrobiota der Nachkommen mit deutlichen Veränderungen sowohl bei den angeborenen als auch bei den adaptiven Immunzellarten einherging. Insbesondere zeigte die Studie, dass die Auswirkungen auf die Immunzellpopulationen spezifisch für das Vorhandensein von A. muciniphila waren und je nach mütterlicher Ballaststoffaufnahme variierten. Darüber hinaus vermuten die Forscher, dass A. muciniphila eine Schlüsselrolle bei der Induktion von Th17-Zellen im Dickdarm spielen könnte, die bei Autoimmunkrankheiten wie Multipler Sklerose eine Rolle spielen.

Unsere Studie zeigt, dass das mütterliche Mikrobiom und die Aufnahme von Ballaststoffen einen erheblichen Einfluss auf die postnatale Entwicklung des Mikrobioms und des Immunsystems haben. Diese Erkenntnisse können wichtige Auswirkungen auf das Verständnis immunvermittelter Krankheiten im späteren Leben haben

fasst Prof. Dr. Mahesh Desai, Leiter der Nutrition, Microbiome and Immunity Gruppe und leitender Forscher der Studie, zusammen.

Die Studie zeigt auch mögliche Mechanismen auf, durch die die Muttermilch das Wachstum von Darmbakterien wie A. muciniphila in Abhängigkeit von der mütterlichen Ballaststoffaufnahme entweder unterstützt oder unterdrückt. Zu diesen Mechanismen gehören die Produktion von Immunglobulinen, die sich bevorzugt gegen A. muciniphila richten, oder Veränderungen in der Zusammensetzung des Milchzuckers, die das Wachstum von A. muciniphila auf unterschiedliche Weise fördern. „Die Frage, wie die Ernährung der Mutter über das Mikrobiom die Milchqualität und damit die Gesundheit der Nachkommen beeinflusst, ist noch nicht ausreichend erforscht, und solche Erkenntnisse haben das Potenzial, für therapeutische Anwendungen genutzt zu werden„, fügt Dr. Erica Grant, Postdoktorandin in der Gruppe für Nutrition, Microbiome and Immunity und Erstautorin der Veröffentlichung, hinzu.

Obwohl die Studie an einem Mausmodell durchgeführt wurde, sind die Forscher der Ansicht, dass die Ergebnisse wichtige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Da moderne Lebensgewohnheiten wie der Einsatz von Antibiotika und die westliche Ernährungsweise das empfindliche Gleichgewicht zwischen der Darmmikrobiota und der Immunfunktion weiterhin stören, wird es immer wichtiger, die Auswirkungen der mütterlichen Ernährung und der Darmbakterien auf die frühkindliche Immunität zu verstehen. Die Studie birgt ein immenses translationales Potenzial für die Förderung spezifischer Bakterien mit Hilfe von Ernährungstherapeutika, die bei der frühen Immunentwicklung helfen würden.

Die Studie wurde als Titelgeschichte in EMBO Molecular Medicine veröffentlicht und kann hier online abgerufen werden.