Der Dünndarm und das Immunsystem

Die Darmökologie ist sowohl bei der Entstehung, Vorbeugung als auch bei der Behandlung von Krankheiten von entscheidender Bedeutung.

Die Schleimhaut des Darms, die eine Fläche von etwa 200m2 hat, wird ständig durch verschiedene Arten von Antigenen herausgefordert. Wir schlucken nicht nur Lebensmittelantigene (60-70 Tonnen im Laufe eines Lebens) und Mikroben, aber auch eingeatmete Partikel die in den Atemwegen eingeschlossen und bis zum Rachen transportiert werden, schließlich geschluckt werden und den Darm erreichen. Darüber hinaus hat die Schleimhaut des Darms engen Kontakt mit der normalen Darmmikroflora.  Es ist daher nicht verwunderlich, dass der Darm die größte Ansammlung von lymphatischen Geweben im Körper enthält. Achtzig Prozent (!) der Lymphozyten im Körper befinden sich in der Darmwand, in der sogenannten Gut-assoziiertes lymphatisches Gewebe (GALT). Sie erscheinen als Aggregate in Lymphknoten genannt Peyer-Plaques und als verstreute lymphoide Zellen in der Lamina propria. Weiterhin werden die intestinalen Epithelien von kleinen Lymphozyten ausgesät, die als intraepitheliale Lymphozyten bezeichnet werden.

Die GALT ist mit dem restlichen Lymphsystem über Lymphgefäße verbunden, die in Richtung Lymphknoten im mesenterischen Fasergewebe, das den Dünndarm auskleidet, gerichtet sind.

Das Immunsystem hat zwei Hauptfunktionen, ebenso wichtig: auf fremde, gefährliche Antigene und Partikel wie pathogene Bakterien und Viren zu reagieren und nicht auf harmlose Antigene wie Lebensmittel-Antigene und Körpergewebe zu reagieren. Es hat sich gezeigt, dass diese beiden Funktionen miteinander verbunden sind.

Die intestinalen Immunreaktionen auf Bakterien werden hauptsächlich in den Peyer-Pflastern induziert. Wenn Lymphozyten (B- und T-Zellen) in den Peyer-Pflastern durch bakterielle Antigene aktiviert werden, beginnen sie sich zu vermehren und verlassen das Darmgewebe für das Blut. Sie zirkulieren ein paar Tage, bevor sie sich irgendwo im mucosa-associated-lymphoid-tissue (MALT) absetzenDies ist das lymphatische Gewebe, das mit allen Schleimhäuten im Körper wie der Darm-, Atemwegs- und Urogenitalschleimhaut verbunden ist. Lymphoide Gewebe aller Schleimhäute im Körper sind auf diese Weise miteinander verbunden. Immunologische Reaktionen, wie allergische Reaktionen im Darm, beeinflussen wahrscheinlich den Status anderer Schleimhautgewebe. Wenn sich die aktivierten B-Zellen abgesetzt haben, reifen sie und beginnen, IgA-Antikörper zu produzieren. So induzieren die Bakterien Immunität gegen sich selbst. Das Paradoxe ist, dass die Bakterien gleichzeitig starke immunologische Reaktionen gegen sich selbst induzieren und die immunologische Reaktivität gegen andere Antigene wie Lebensmittelantigene verringern. Der Mechanismus ist nicht vollständig bekannt, aber Studien haben gezeigt, dass es schwierig ist, orale Toleranz bei Tieren ohne Darmmikroflora zu erreichen, während die Verabreichung von bakteriellen Antigenen mit dem Essen die tolerierende Wirkung der Fütterung erhöht. Umgekehrt können einige bakterielle Toxine wie Cholera-Toxin die orale Toleranz gegenüber Lebensmittelantigenen brechen so dass die Zusammensetzung der Darmflora von Bedeutung ist.

Darüber hinaus weisen Studien auf die Bedeutung eines höheren Umsatzes von Bakterien für die Stimulation des Immunsystems hin. Es ist wichtig, dass das Immunsystem kontinuierlich auf neue bakterielle Antigene trifft. Sobald IgA-Antikörper gegen ein bestimmtes bakterielles Antigen produziert werden, binden Antikörper an das Antigen und verhindern, dass es die Darmwand translokiert und die Peyer-Pflaster erreicht. Der geringe Umsatz von Bakterien und die verringerte Anzahl von Bakterienstämmen in der Darmmikroflora von Menschen in der westlichen Welt können zu einer verminderten bakteriellen Stimulation des Immunsystems führen, was zu einer Überreaktion gegen andere Antigene wie Lebensmittelantigene führen könnte. Das Immunsystem eines Säuglings ist nicht vollständig entwickelt. Die Darmbarriere ist unreif und die Fähigkeit, IgA-produzierende Zellen zu erzeugen, ist unzureichend.  Bakterielle Besiedlung liefert dem GALT Reifesignale. Somit ist die Darmflora wichtig für die Reifung des Immunsystems bei Säuglingen. Tieren ohne Darmflora haben sehr kleine Peyer-Flecken, der Gehalt an IgA-Antikörpern im Blut ist niedrig und die Menge an T-Zellen in der Darmwand wird ebenfalls verringert.

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