Mamas Darm hilft Babys Immunabwehr

Wir werden von Bakterien regiert. Wie unerlässlich diese bereits für die frühkindliche Entwicklung sind, zeigt die Forschung von Andrew Macpherson und seinen Kolleginnen und Kollegen.

Ein Neugeborenes hat kein voll entwickeltes Immunsystem. Bei der Geburt sind seine weissen Blutkörperchen noch unreif. Rasch nach der Entbindung besiedeln Mikroorganismen alle Körperoberflächen des Kindes. Schon nach wenigen Tagen befinden sich im Darm so viele Bakterien wie Zellen im ganzen Körper. Die Flut von Bakterien, mit denen das Kind plötzlich konfrontiert ist, kann noch immer lebensgefährlich werden, wenn es früh zu Darminfekten kommt – ein häufiges in Entwicklungsländern auftretendes Problem.

Grundlagenforscherinnen und -forscher der Universitätsklinik für Viszerale Chirurgie und Medizin am Inselspital konnten im März 2016 gemeinsam mit der Universität Bern, dem Krebsforschungszentrum Heidelberg und der ETH Zürich zeigen, dass das Immunsystem des Ungeborenen bereits in den letzten zwei Schwangerschaftsmonaten angelegt wird. Die Entdeckung wurde in der Fachzeitschrift «Science» publiziert.

Bisher ging man davon aus, dass das Immunsystem von Neugeborenen vor allem nach der Geburt geformt wird – etwa beim Stillen. Im Mausmodell fanden die Forscherinnen und Forscher um Studienleiter Prof. Dr. med. Macpherson heraus, dass Moleküle der mütterlichen Darmbakterien die Plazenta bereits während der Schwangerschaft passieren. Das Ungeborene bekommt diese «Bausteine» für das spätere Immunsystem also bereits im Mutterbauch mit auf den Weg. Beim Stillen wiederholt sich ein ähnlicher Prozess, sodass das Baby von den Erfahrungen des Immunsystems der Mutter profitieren kann, bevor es selbst mit bestimmten Bakterien oder Viren konfrontiert wird.

Die Immunabwehr sitzt im Darm
Diese faszinierenden Zusammenhänge werfen allerdings noch viele unbeantwortete Fragen auf. Etwa: Wie wichtig ist die Darmflora einer Schwangeren für das spätere Immunsystem des Kindes, z. B. wenn die Mutter an einer chronischen Erkrankung des Verdauungstraktes leidet? Oder: Was kann für den noch unreifen Darm von frühgeborenen Kindern getan werden? Denn die Immunabwehr ist zu 75 Prozent im Darm verortet oder wird dort produziert.

Zunächst ist jedoch ein längerer Atem gefragt. Fünf Jahre Grundlagenforschung brauchte es, bis die Darmforschungsgruppe am Inselspital den Molekültransfer zwischen Mutter und Fötus im Modell belegen konnte. Finanziert hatten das Projekt der Schweizerische Nationalfonds, das Inselspital und die Forschungsstiftung Genaxen. Nun ist das Ziel, diesen Effekt indirekt klinisch zu testen. So sollen Proben aus plazentärem Blut zeigen, ob beim Menschen derselbe Transfer stattfindet.

Das Folgeprojekt «HHMM Neonates: Development of healthy lost-microbial mutualism in early life» erhielt kürzlich vom europäischen Forschungsrat eine Fördersumme von 2,5 Mio. CHF. 

Der Einfluss ist riesig
Auch allgemein ist Prof. Macphersons Interesse am Zusammenhang zwischen Darmbakterien und unserem Körper gross: «Die Bakterien, die wir im oder am Körper haben, besitzen zusammen hundert Mal mehr genetisches Material als wir. Es ist also nicht gerade so, dass wir unser Leben autonom leben. Ganz im Gegenteil: Der Einfluss dieser Bakterien ist riesig. Sie bestimmen unsere Verdauung, unseren Stoffwechsel, unser Immunsystem, unsere Reaktion auf Medikamente – eigentlich fast alles, was biologisch und medizinisch relevant ist.»

Für weitere Erkenntnisse auf diesem spannenden Gebiet arbeitet die Forschungsgruppe eng mit Partnern an der ETH Zürich, der Harvard University, dem Crick Institute in London, der University of Calgary und dem US-amerikanischen National Institute of Health (NIH) zusammen.

Studie:
The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development.
Science 18 Mar 2016: Vol. 351, Issue 6279, pp. 1296-1302, DOI: 10.1126/science.aad2571