Die Darm-Hirn-Autobahn bei der Huntington-Krankheit: Hinweise unserer Mikroben

Die Huntington-Krankheit betrifft zwar in erster Linie das Gehirn, aber die genetische Veränderung, die die Krankheit verursacht, ist in jeder Zelle des Körpers vorhanden. Aus diesem Grund hat sie Einflüsse außerhalb des Gehirns, auch im Darm. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass Veränderungen der Darmmikroben, undichte Barrieren, Entzündungen und Nervensignale zum Fortschreiten der Erkrankung beitragen können. Ein kürzlich veröffentlichter Überblick über die Forschung zeigt die „Darm-Hirn-Autobahn“ bei Huntington auf und verdeutlicht, wo der Verkehr reibungslos fließt, wo er blockiert ist und wo „Umleitungen“ neue Behandlungsmöglichkeiten bieten könnten.

Wie menschlich sind Sie wirklich?

Wenn Sie jemand fragen würde, welche Spezies Sie sehen, wenn Sie in den Spiegel schauen, würden Sie zweifelsohne Mensch sagen. Aber schockierenderweise gibt es in Ihrem Körper mehr mikrobielle Zellen als menschliche Zellen. Und 99% des genetischen Materials in Ihrem Körper stammt von Mikroben – nur 1% Ihrer DNA ist menschlichen Ursprungs! Es macht also Sinn, dass wir, wenn wir über die Biologie des Menschen nachdenken, auch die Rolle der Mikroben für unsere Gesundheit ernsthaft in Betracht ziehen sollten.

Mikroben sind mikroskopisch kleine Organismen, wie Bakterien, Viren, Pilze oder Hefepilze. Wenn wir an solche Dinge denken, denken wir normalerweise an Infektionen, aber die meisten Mikroben sind harmlos und sogar hilfreich. Die verschiedenen Mikroben, die in unserem Darm leben, helfen uns bei der Verdauung verschiedener Nahrungsmittel, unterstützen die Nährstoffaufnahme und tragen zur Entwicklung unseres Immunsystems bei. Es gibt auch immer mehr Hinweise darauf, dass der Darm und die dort lebenden Mikroben die Gesundheit des Gehirns beeinflussen können.

Der Darm ist so eng mit dem Gehirn verbunden, dass einige Wissenschaftler ihn als das „zweite Gehirn“ bezeichnen. Das liegt daran, dass es in unserem Darm ein umfangreiches Netzwerk von Neuronen gibt, das über den Vagusnerv direkt mit dem Gehirn kommuniziert. Der Vagusnerv ist die Hauptverbindung, die das parasympathische Nervensystem steuert. Stellen Sie sich vor, dass der Parasympathikus die „Ruhe- und Verdauungsfunktionen“ steuert. Er hilft bei der Regulierung der Verdauung, der Herzfrequenz und unseres Immunsystems.

Vom Gehirn zum Bauch: Warum der Darm bei Huntington eine Rolle spielt

Wir neigen dazu, uns die Huntington-Krankheit als eine Einbahnstraße vorzustellen, bei der das Gen, das die Huntington-Krankheit verursacht, ein fehlerhaftes Protein produziert, das die Gesundheit des Gehirns beeinträchtigt. Es handelt sich jedoch eher um eine zweispurige Autobahn mit vielen Hin- und Herbewegungen zwischen dem Gehirn und dem Rest des Körpers, insbesondere zwischen dem Gehirn und dem Darm, was als „Darm-Hirn-Achse“ bezeichnet wird.

Diese Straße ist stark befahren mit Fahrspuren wie dem Vagusnerv, Immunzellen und dem „zweiten Gehirn“ des Darms. Es gibt Fahrzeuge, die chemische Botenstoffe transportieren, die von Darmmikroben hergestellt werden, und Grenzkontrollpunkte wie die Darmschleimhaut und die Blut-Hirn-Schranke, die nur sichere Reisende durchlassen sollten.

Bei Huntington können Probleme an fast jedem Punkt dieser Route den Verkehr verlangsamen, gefährliche Fracht durchlassen oder die Kommunikation komplett unterbrechen.

Straßenbau und schwache Brücken: Barrieren brechen ein

Das fehlerhafte Protein der Huntington-Krankheit, das erweiterte Huntingtin (HTT), befindet sich nicht nur im Gehirn, sondern überall, auch im Darm. Dieses weit verbreitete Vorhandensein könnte dazu beitragen, dass Menschen mit Huntington häufig Symptome in anderen Körperteilen als dem Gehirn haben, darunter Magen-Darm-Probleme wie chronischer Durchfall, Verstopfung, Inkontinenz und schlechte Nährstoffaufnahme.

Zwei wichtige „Brücken“ auf unserer Autobahn sind betroffen – die Darmbarriere und die Blut-Hirn-Schranke. Die Darmschranke kann „undicht“ werden, so dass Mikroben oder deren Bestandteile in den Blutkreislauf gelangen können. Es gibt einige Hinweise darauf, dass dies bei Menschen mit dem Gen für Huntington vor und nach dem Auftreten von Symptomen der Fall ist, und zwar in einem Ausmaß, das mit dem bei entzündlichen Darmerkrankungen vergleichbar zu sein scheint.

Auch die Blut-Hirn-Schranke zeigt bei Huntington Anzeichen von „gelockerten Schrauben“, da weniger Tight Junction-Proteine sie zusammenhalten. Wenn beide Brücken geschwächt sind, könnten schädliche Substanzen aus dem Darm einen leichteren Weg zum Gehirn haben. Diese Möglichkeit wird durch Spuren von Bakterien- und Pilz-DNA gestützt, die in den Gehirnen von Betroffenen nach dem Tod gefunden wurden. Auch wenn eine Kontamination möglich ist, deutet dies darauf hin, dass Mikroben oder zumindest Teile von Mikroben in der Lage sein könnten, die geschwächten Barrieren von Darm und Gehirn zu überwinden.

Staus: Entzündungen entlang der Route

Der Darm ist das größte Immunorgan des Körpers. Bei der Huntington-Krankheit scheint dieses Immunsystem auf Hochtouren zu laufen, wie ein Stau von Entzündungssignalen. Zytokine, die bei der Regulierung der Immunreaktion und der Entzündung eine Rolle spielen, scheinen im Blut von Menschen mit Huntington in erhöhtem Maße vorhanden zu sein, und zwar schon Jahre bevor die Symptome auftreten. Darüber hinaus scheinen höhere Werte einiger Zytokine mit schlimmeren Symptomen und niedrigeren Werten für die Fähigkeit, alltägliche Aufgaben zu bewältigen, verbunden zu sein.

Ermutigend ist jedoch, dass einige nützliche Darmbakterien in der Lage sein könnten, diese Entzündung zu dämpfen, indem sie wie eine Verkehrspolizei die Dinge in Bewegung halten. Es ist jedoch noch weitere Arbeit erforderlich, um die genaue Art der Bakterien zu verstehen, die einen Nutzen bringen könnten, und um herauszufinden, ob wir diese als zukünftige Behandlungsoption für Menschen mit Huntington nutzen können.

Die Entzündung zeigt sich auch im Darm selbst, mit hohen Werten eines Biomarkers, der Stress für die Darmschleimhaut signalisiert.

Fehlerhaftes Signalisieren: Störungen des Vagusnervs

Der Vagusnerv ist das wichtigste Glasfaserkabel der Darm-Hirn-Autobahn. Er leitet sowohl sensorische Informationen aus dem Darm zum Gehirn als auch beruhigende „entzündungshemmende“ Signale zurück. Bei der Huntington-Krankheit scheint ein niedriger Vagustonus, ein Zeichen für eine verminderte Nervenaktivität, bereits 20 Jahre vor den motorischen Symptomen vorhanden zu sein.

Ein niedriger Tonus könnte Entzündungen verschlimmern und wurde mit Depressionen in Verbindung gebracht, einem häufigen Symptom von Huntington. Forscher fragen sich, ob die Stimulation des Vagusnervs eines Tages ein therapeutischer Weg sein könnte.

Die mikrobielle Passagierliste: Wer ist in den Fahrzeugen?

Studien deuten darauf hin, dass das Mikrobiom des Darms bei Huntington eine andere Passagierliste aufweist als bei gesunden Menschen. Die Diversität ist möglicherweise geringer, d. h. es gibt weniger Arten von Mikroben, und bestimmte Arten fehlen oder sind reduziert. Eine geringere Vielfalt im Darmmikrobiom wird mit einer geringeren Immunfunktion, einer schlechteren Verdauung und Müdigkeit in Verbindung gebracht.

Auch wenn noch mehr Arbeit nötig ist, beginnen Forscher, die mikrobiellen Unterschiede im Darm von Menschen mit Huntington zu entschlüsseln. So könnte das Vorhandensein bestimmter Mikroben mit besseren Denkfähigkeiten, aber schlechteren motorischen Symptomen verbunden sein. Außerdem scheint es sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen geschlechtsspezifische Unterschiede zu geben, was darauf schließen lässt, dass Männer und Frauen unterschiedliche Mikroben aufweisen.

Mögliche Straßenreparaturen: Interventionen sind in Arbeit

Wenn die Darm-Gehirn-Autobahn bei Huntington Staus und Schlaglöcher aufweist, lautet die große Frage: Können wir sie reparieren? Wissenschaftler erforschen verschiedene Ideen, um den Verkehr reibungsloser fließen zu lassen. Eine Möglichkeit sind Probiotika (Hinzufügen von „guten“ Bakterien) oder Präbiotika (Füttern der bereits vorhandenen guten Bakterien). Diese sind im Allgemeinen sicher, aber die erste Huntington-Studie, in der Probiotika getestet wurden, zeigte keine großen Veränderungen bei der Darmgesundheit oder den Denkfähigkeiten, so dass mehr Arbeit in diesem Bereich erforderlich ist, um zu wissen, ob dies von Vorteil sein könnte. Es könnte sein, dass wir eine längere Behandlung oder verschiedene Kombinationen von Probiotika benötigen, um eine Wirkung zu sehen.

Die Nahrung selbst könnte ein mächtiges Reparaturwerkzeug sein. In Huntington-Mausmodellen schien eine ballaststoffreiche Ernährung die Denkfähigkeit zu fördern, die Stimmung zu heben und die Darmgesundheit zu verbessern. Die auffälligsten Ergebnisse dieser Studie beziehen sich jedoch auf eine ballaststoffreiche Ernährung im Vergleich zu einer ballaststofffreien Ernährung bei Mäusen, was bei Menschen nicht realistisch ist, da diese im Vergleich eher eine ballaststoffarme Ernährung zu sich nehmen. Es sind also weitere Untersuchungen erforderlich, um diese Theorie zu testen.

Manche Menschen berichten, dass eine mediterrane Ernährung, die reich an Obst, Gemüse, Vollkornprodukten und gesunden Fetten ist, die Lebensqualität verbessert und vielleicht auch weniger Bewegungsprobleme verursacht. Andere Diäten, wie die ketogene (sehr kohlenhydratarme, fettreiche) Diät oder das intermittierende Fasten, haben gemischte Ergebnisse gezeigt und sind mit ernsthaften Risiken verbunden. Es ist eine Erinnerung daran, dass es wahrscheinlich keine Einheitsdiät gegen Huntington gibt.

Es geht nicht nur um die Ernährung, sondern auch darum, wie wir leben, um die Verbindung zwischen Darm und Gehirn zu beeinflussen. Bei Huntington-Mäusen scheinen körperliche Aktivität und eine stimulierende Umgebung den Ausbruch der Krankheit zu verzögern und ihr Fortschreiten zu verlangsamen, während sie gleichzeitig das Darmmikrobiom verändern. Sogar bestimmte Antibiotika, wenn sie sorgfältig ausgewählt werden, haben in Labormodellen zu einer Verringerung der Entzündung und zum Schutz der Nervenzellen geführt. Aber Breitbandantibiotika, die eine Vielzahl von Bakterien ausrotten, können die Vielfalt des Darms langfristig schädigen und sind daher keine realistische Option für Eingriffe in das Mikrobiom.

Eine übersehene Ausfahrt: Mundgesundheit

Nach dem Darm hat der Mund die zweitgrößte mikrobielle Population im Körper. Die Auswirkungen der Huntington-Krankheit auf die Mikroben im Mund sind zwar noch nicht untersucht worden, aber wir wissen, dass es mit fortschreitender Huntington-Krankheit schwieriger werden kann , die Mundhygiene aufrechtzuerhalten. Dies kann zu Zahnfleischerkrankungen, Karies und Entzündungen im Mundraum führen.

Das mag wie ein kleines Problem im Vergleich zu den übrigen Herausforderungen der Erkrankung klingen, aber die Mundgesundheit beeinflusst den ganzen Körper. Entzündungen im Mund können in den Blutkreislauf überschwappen und so den „Stau“ von Entzündungen, den wir bei Huntington bereits sehen, noch verstärken. Mit der Zeit kann dies die Probleme im Darm und im Gehirn verschlimmern.

Die gute Nachricht ist, dass wir in diesem Bereich bereits über einfache Hilfsmittel verfügen. Regelmäßige Zahnpflege, Hilfe beim Zähneputzen und bei der Verwendung von Zahnseide und sogar speziell entwickelte orale Probiotika könnten dazu beitragen, die mikrobielle Gemeinschaft im Mund im Gleichgewicht zu halten. Diese einfachen Maßnahmen könnten nicht nur den Komfort und die Lebensqualität verbessern, sondern auch dazu beitragen, Entzündungen zu reduzieren, die anderen Falls die weiteren Auswirkungen der Erkrankung begünstigen würden.

Es ist eine Erinnerung daran, dass bei einer komplexen Erkrankung wie der Huntington-Krankheit die wirksamsten „Straßenreparaturen“ von überraschenden Orten kommen können. Von den Mikroben in unserem Darm bis hin zur Gesundheit unseres Mundes – jede Station auf der Darm-Hirn-Autobahn könnte Hinweise und Möglichkeiten zur Verbesserung des Lebens mit der Krankheit enthalten.

Zusammenfassung

• Die Darm-Gehirn-Achse ist eine viel befahrene Autobahn aus Nerven, Immunzellen und chemischen Botenstoffen, die in beide Richtungen verläuft.
• Bei der Huntington-Krankheit sind die Barrieren undicht, die Entzündung nimmt zu und das mikrobielle Gleichgewicht verschiebt sich, was das Fortschreiten der Krankheit beeinflussen kann.
• Erste Studien deuten darauf hin, dass Ernährung, Probiotika oder Bewegung eines Tages helfen könnten, aber es ist noch mehr Forschung nötig.
• Die Mundgesundheit könnte ein unterschätzter, aber wichtiger Nebenschauplatz bei der Behandlung der systemischen Entzündung bei Huntington sein.

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Original-Forschungsartikel (auf Englisch): „The microbiota-gut-brain axis in Huntington’s disease: pathogenic mechanisms and therapeutic targets“ (freier Zugriff).