Systembiologie der chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen 

Mikroorganismen im Dickdarm helfen uns bei der Verdauung der Nahrung und bilden sogar Vitamine für uns. Doch nicht alle Menschen kommen mit den nützlichen kleinen Untermietern problemlos zurecht. Bei Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) attackiert das Immunsystem die Darmflora. Die am MRD-Projekt GutX beteiligten Wissenschaftler erforschen nun, was im Dickdarm genau passiert. Sie hoffen dadurch die der Krankheit zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und neue Behandlungsansätze entwickeln zu können.

Auch bei gesunden Menschen sind Haut und Schleimhäute von mehr als hundert Billionen Mikroorganismen besiedelt. Die Mikroorganismen unseres Körpers übertreffen unsere Körperzellen damit zahlenmässig um das Zehnfache. Der grösste Teil dieser winzigen Darmbewohner lebt im Dickdarm. Sie helfen uns bei der Verdauung der Nahrung, bilden Vitamine und andere Moleküle, die unserer Gesundheit förderlich sind und verhindern, dass andere, schädliche Mikroorganismen Infektionen hervorrufen können.

Immunzellen gegen Mikroorganismen 

Leider kann diese Symbiose zwischen Körper und Darmflora auch gestört sein. Ungefähr eine von tausend Personen erkrankt an einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung (CED). Die betroffenen Patienten leiden unter schubweise verlaufenden Darmentzündungen. Diese werden durch Immunzellen in der Darmschleimhaut hervorgerufen, die aggressiv auf die Mikroorganismen des Darms reagieren.

Bisher hat sich die Forschung auf diesem Gebiet hauptsächlich auf die Frage konzentriert, welche der Abertausenden in Frage kommenden Mikroorganismen im Darm von CED-Patienten vorkommen. Dabei erfahren wir jedoch nur, welche Arten von Mikroorganismen dort leben, nicht aber, was sie dort tun. Im Rahmen des MRD-Projekts GutX beschäftigt sich nun ein interdisziplinäres Team mit der zweiten Frage. Die Forschenden untersuchen, wie der Stoffwechsel der Darmmikroben – das heisst die Gesamtheit ihrer biochemischen Reaktionen – die Schleimhäute und das Immunsystem der Patienten beeinflusst. Dazu verwenden die Wissenschaftler Methoden, die viele der unterschiedlichen biochemischen Substanzen im Darminhalt gleichzeitig messen. Sie verfolgen, wie diese Substanzen von den Bakterien zum Patienten gelangen und entwickeln Modelle, die den Ablauf dieser Vorgänge im gesunden und im kranken Organismus simulieren.

Ausserdem werden die Forschenden des Projekts GutX das Problem angehen, dass viele CED-Patienten nicht ausreichend auf die derzeit verfügbaren Behandlungsmöglichkeiten ansprechen. Indem sie die biochemischen Vorgänge, die der Krankheit zugrunde liegen, aufklären, möchten die Wissenschaftler die Ursachen für die Unterschiede im Schweregrad der Erkrankung bei verschiedenen Patienten finden und einen Einblick in das Krankheitsgeschehen gewinnen, der als Grundlage für die Verbesserung von Therapien dienen soll.

Stand: Juni 2015