Neurobiotischer Sinn: Neue Erkenntnisse zur Kommunikation zwischen Darm und Gehirn

DURHAM / LONDON (IT BOLTWISE) – In einer bedeutenden Weiterentwicklung der Neurowissenschaften haben Forscher der Duke University School of Medicine eine neue Form der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn entdeckt, die als ‘neurobiotischer Sinn’ bezeichnet wird.

Die jüngste Entdeckung von Wissenschaftlern der Duke University School of Medicine könnte die Art und Weise, wie wir die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn verstehen, grundlegend verändern. Unter der Leitung der Neurowissenschaftler Diego Bohórquez und M. Maya Kaelberer wurde ein System identifiziert, das es dem Gehirn ermöglicht, in Echtzeit auf Signale von Mikroben im Darm zu reagieren. Diese Entdeckung, die in der renommierten Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, konzentriert sich auf sogenannte Neuropods, winzige Sensorzellen, die das Epithel des Dickdarms auskleiden.

Diese Neuropods sind in der Lage, ein weit verbreitetes mikrobielles Protein zu erkennen und schnelle Nachrichten an das Gehirn zu senden, die den Appetit zügeln können. Dies könnte ein erster Schritt sein, um zu verstehen, wie der Darm Mikroben erkennt und wie dies unser Essverhalten, unsere Stimmung und möglicherweise sogar die Zusammensetzung unseres Mikrobioms beeinflusst. Bohórquez, Professor für Medizin und Neurobiologie, erklärt, dass sie untersuchen wollten, ob der Körper mikrobielle Muster in Echtzeit wahrnehmen kann, nicht nur als Immun- oder Entzündungsreaktion, sondern als neuronale Antwort, die das Verhalten steuert.

Im Mittelpunkt dieser Entdeckung steht das Protein Flagellin, das in den Geißeln von Bakterien vorkommt. Wenn wir essen, setzen einige Darmbakterien Flagellin frei. Die Neuropods erkennen es mit Hilfe eines Rezeptors namens TLR5 und senden eine Nachricht über den Vagusnerv, eine wichtige Kommunikationslinie zwischen Darm und Gehirn. Die Forscher vermuten, dass Flagellin im Dickdarm Neuropods dazu veranlassen könnte, ein appetitzügelndes Signal an das Gehirn zu senden, was einen direkten mikrobiellen Einfluss auf das Verhalten darstellt.

In Experimenten mit Mäusen, die über Nacht gefastet hatten, wurde eine kleine Dosis Flagellin direkt in den Dickdarm verabreicht. Diese Mäuse aßen weniger, während Mäuse ohne den TLR5-Rezeptor keine Veränderung zeigten und an Gewicht zunahmen. Dies deutet darauf hin, dass Flagellin über TLR5 ein Signal sendet, das dem Gehirn mitteilt, dass es Zeit ist, mit dem Essen aufzuhören. Ohne diesen Rezeptor kommt die Nachricht nicht an.

Die Entdeckung wurde von den Hauptautoren der Studie, Winston Liu, Emily Alway und der Postdoktorandin Naama Reicher, geleitet. Ihre Experimente zeigen, dass die Unterbrechung dieses Signalwegs das Essverhalten von Mäusen verändert und auf eine tiefere Verbindung zwischen Darmmikroben und Verhalten hinweist.

Bohórquez betont, dass diese Arbeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft helfen könnte, zu erklären, wie unser Verhalten von Mikroben beeinflusst wird. Ein nächster Schritt könnte darin bestehen, zu untersuchen, wie bestimmte Diäten die mikrobielle Landschaft im Darm verändern. Dies könnte ein entscheidendes Puzzleteil bei der Erforschung von Erkrankungen wie Fettleibigkeit oder psychischen Störungen sein.

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