Peripheral T cell plasticity as a suppressor of auto-immunity (PlasticiT)
Autoimmunerkrankungen des Zentralnervensystems wie die schubweise verlaufende Multiple Sklerose (MS) werden häufig durch eine übergroße Zahl von T-Helferzellen (Th) verursacht, Zellen des Immunsystems, die sich fälschlich gegen körpereigene Strukturen richten und durch Ausschüttung verschiedener Botensubstanzen Entzündungsvorgänge in Gang setzen. Normalerweise wird die Aktivität dieser Zellen durch regulatorische T-Zellen (Tregs) begrenzt. Das Gleichgewicht zwischen der Aktivität von Th und Treg ist unentbehrlich, damit Immunreaktionen keine übermäßigen Gewebeschäden verursachen.
Es gibt zwei Gruppen von Tregs: „Natürliche“ Tregs (nTregs) werden in der Jugend im Thymus gebildet, einem zentralen Organ des Immunsystems. „Periphere“ Tregs (pTregs) dagegen entstehen in anderen Organen – nachgewiesen wurden sie insbesondere in anderen Organen des Immunsystems, im Darm und im Gehirn – ob sie aber im Zentralnervensystem gebildet oder aus dem Darm dorthin transportiert werden, ist nicht geklärt. Wie Dr. Weiss an einem Experimentellen Autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE)-Mausmodell (einem Mausmodell der MS) nachweisen konnte, sinkt bei ballaststoffarmer Ernährung die Zahl der pTregs, während die Zahl der Th-Zellen und damit auch die Schwere der Krankheitssymptome zunimmt. Dagegen vermindern sich beide Parameter bei Gabe der Substanz SCFA-Butyrat, die normalerweise durch die Tätigkeit von Darmbakterien aus Ballaststoffen gebildet wird. In der menschlichen Bevölkerung steigt die Häufigkeit der MS und anderer Autoimmunerkrankungen mit Einführung der „westlichen Ernährung“, die durch einen hohen Anteil an gesättigten Fetten, Zucker und Cholesterin sowie durch einen geringen Ballaststoffanteil gekennzeichnet ist. Dr. Weiss vermutet, dass die ballaststoffarme Ernährung zu einem Rückgang der pTres und einer Zunahme der Th-Zellen führt, was die Krankheitsentstehung begünstigt. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen die entsprechenden Kausalzusammenhänge aufgeklärt werden. An EAE möchte Dr. Weiss mit physiologischen, gentechnischen, immunologischen und zellbiologischen Methoden folgende Fragen beantworten:
- Wo entstehen die pTregs, die bei EAE im Zentralnervensystem auftauchen? Welche Unterschiede sind bei ballaststoffreicher und ballaststoffarmer Ernährung zu erkennen?
- Welche Zellen setzen bei EAE im Zentralnervensystem die Entstehung von Tregs in Gang?
- Verringert sich bei ballaststoffreicher Ernährung die Schwere der Erkrankung und verändert sich auch der Verlauf der Krankheitsschübe?
Insgesamt möchte Dr. Weiss klären, durch welche Mechanismen sich der Ballaststoffgehalt der Ernährung auf die Zahl und Entstehung der Tregs und damit auf die Schwere von Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose auswirken kann.