Eine aktuelle Studie der Universität Oregon und der Universität California Irvine hat aufgedeckt, wie schädliche Bakterien Schmerzen im Darm auslösen. Der Fokus lag auf Vibrio cholerae, dem Bakterium, das Cholera verursacht.
Aufbauend auf früheren Erkenntnissen, dass dieses Bakterium zu Darmkontraktionen bei Zebrafischen führt, untersuchten die Forscher die zugrunde liegenden Mechanismen. Sie fanden heraus, dass die Reaktion eher aus physischen Veränderungen im Darm als aus chemischen Signalen resultiert.
Durch ihre Analyse beobachtete das Team, dass Immunzellen, die als Makrophagen bekannt sind, in Bereiche von Gewebeschäden umverteilt wurden, die durch die Bakterien verursacht wurden. Diese Störung der normalen Makrophagenfunktion führt zu unregulierter Aktivität in den intestinalen Neuronen, was zu erheblichen Darmkontraktionen führt.
Der Biophysiker Raghu Parthasarathy bemerkte die dynamische Natur dieser Zellen, während Makrophagen durch den Fisch wandern und Neuronen sowie Muskeln aktiv reagieren. Interessanterweise teilt das Immunsystem von Zebrafischen Ähnlichkeiten mit dem der Menschen, was darauf hindeutet, dass diese Erkenntnisse auch auf menschliche Därme zutreffen könnten.
Der Mechanismus erfüllt einen doppelten Zweck: Er hilft, potenzielle Bedrohungen zu beseitigen, während er den Bakterien ermöglicht, schneller aus der Konkurrenz zu entkommen und neue Wirte zu infizieren. Mikrobiologin Karen Guillemin erklärte, dass es logisch sei, dass die Neuronen reagieren, indem sie den Inhalt aus dem Darm drängen, wenn die Makrophagen sich um eine Verletzung kümmern.
Die Forscher betonen die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen darüber, wie das Nervensystem und das Immunsystem zusammenarbeiten, um Infektionen zu bekämpfen und die Gesundheit aufrechtzuerhalten. Derzeit verbessert diese Studie das Verständnis der intestinalen Reaktionen auf eindringende Bakterien.
Die Implikationen dieser Ergebnisse könnten sich auf verschiedene Arten von Bakterien erstrecken und könnten letztendlich die Behandlung von Erkrankungen wie der entzündlichen Darmerkrankung (IBD) informieren. Guillemin betonte, dass dies kein spezifisches Verhalten von Vibrio ist, sondern eine breitere Antwort auf bakterielle Invasion.
Die Forschung wurde in mBio veröffentlicht.