Bei der Aufrechterhaltung der guten Immunabwehr spielt der Darm eine zentrale Rolle, das ist mittlerweile wissenschaftlicher Konsens. Die Ernährung hat einen sehr großen Einfluss auf das intestinale Mikrobiom, zeigen die Studienergebnisse der Wissenschaftlerinnen des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene der Universität Mainz erneut. Sie fanden heraus, dass ein bestimmtes Stoffwechselprodukt, das Polyamin Spermidin, die Darmgesundheit verbessern und somit zu einer verbesserten Immunfunktion führen kann.
Konkret zeigen die Untersuchungen in Zell- sowie in Tiermodellen, dass über die Nahrung aufgenommenes Spermidin die Differenzierung der T-Helferzellen hin zu den regulatorischen T-Zellen (Tregs) begünstigt. Dieser spezialisierte Zelltyp ist in der Lage, Entzündungsreaktionen im Darm abzuschwächen. Polyamine können auch die Differenzierung der CD4+-T-Zellen hin zu einem spezialisierten Zelltyp mit antientzündlichen Eigenschaften, den regulatorischen T-Zellen (Tregs) begünstigen. Die Mainzer Wissenschaftler und ihre Forscherkollegen verdeutlichen in ihrer Studie, dass sich die Anzahl der Treg-Zellen im Dünndarm und im Colon deutlich erhöht, wenn dem Darm das Polyamin Spermidin als auch dessen Vorläufermolekül L-Arginin über die Nahrung zugeführt wird. Dadurch entfaltet es seine immunmodulatorische Funktion und schwächt Entzündungsreaktionen ab, wodurch wiederum eine verbesserte Immunität erzielt werden kann. Den Wissenschaftlern gelang es, sowohl in in vitro Zellmodellen als auch im Mausmodell für die Darmerkrankung Colitis den positiven Einfluss der Polyamine auf die Spezialisierung der CD4+-T-Zellen hin zu Tregs aufzuzeigen.
Durch die Verwertung bestimmter Nahrungsmittel sind die Darmbakterien in der Lage, das Polyamin Spermidin herzustellen. Spermidin beeinflusst die Ausdifferenzierung der naiven CD4-positiven Immunzellen, sodass vermehrt antientzündliche Treg-Zellen gebildet werden. Neben einer Zunahme an Foxp3-positiven Treg-Zellen, kommt es gleichzeitig zur Reduktion der Th17 Zellen, ein Zelltyp, der maßgeblich an Entzündungsreaktionen beteiligt ist. Zudem – so zeigen die Forscher in ihrer Studie auf – ist die Differenzierung hin zu Treg-Zellen von dem Autophagie- Mechanismus abhängig. Autophagie ist ein Recyclingprozess, der zelleigene Bestandteile wiederverwertet und auch für die Funktionalität der T-Zellen notwendig ist. Die Autoren gehen davon aus, dass Nahrungsmittel, die hohe Mengen an Polyaminen bzw. dessen Vorläufer-Molekül L-Arginin enthalten, wie beispielsweise Milchprodukte, Gemüse, Fleisch, Fisch und Sojabohnen, auch für den Menschen einen wichtigen Beitrag zu einer guten Immunität leisten. Mit einem noch tiefer gehenden Verständnis der in der Studie untersuchten Mechanismen ließen sich – so die Hoffnung der Wissenschaftlerinnen – neue, verbesserte Therapien gegen entzündliche Erkrankungen entwickeln.