Das letzte Mal, als Sie von einer Magen-Darm-Erkrankung betroffen waren, hatten Sie wahrscheinlich wenig Lust zu essen. Dieser Appetitverlust ist eine bekannte Reaktion des Körpers auf Krankheiten, dessen volle Funktion jedoch noch nicht vollständig verstanden ist. Manchmal führt weniger Essen während einer Krankheit zu einer schnelleren Genesung, doch in anderen Fällen – wie bei der Auszehrung von Krebspatienten – kann Appetitlosigkeit lebensbedrohlich sein. Die Frage, “was Essen Bei Fieber” oder während einer Infektion, beschäftigt viele.
Neue Forschungen des Salk Institute zeigen nun, wie Bakterien die Appetitlosigkeit im Wirt unterdrücken, um sowohl die Gesundheit des Wirtes zu verbessern als auch die Übertragung der Bakterien auf andere Wirte zu fördern. Diese überraschende Entdeckung, veröffentlicht in der Zeitschrift Cell im Januar 2017, offenbart einen tiefgreifenden Zusammenhang zwischen Appetit und Infektionen. Die Erkenntnisse könnten weitreichende Implikationen für die Behandlung von Infektionskrankheiten, die Eindämmung ihrer Übertragung und den Umgang mit krankheitsbedingtem Appetitverlust haben, sei es durch Alterung, Entzündungen oder medizinische Behandlungen wie Chemotherapie. Um das körpereigene Abwehrsystem zu unterstützen, ist es wichtig zu wissen, wie man das Immunsystem stärken kann, auch im Krankheitsfall.
„Es ist seit langem bekannt, dass Infektionen Appetitlosigkeit verursachen, aber die Funktion davon, wenn überhaupt, wird erst langsam verstanden“, sagt Janelle Ayres, Assistenzprofessorin am Salk Institute Nomis Foundation Laboratories für Immunbiologie und mikrobielle Pathogenese.
Wie Salmonellen den Appetit manipulieren: Eine überraschende Entdeckung
Mäuse, die oral mit den Bakterien Salmonella Typhimurium infiziert wurden, leiden typischerweise unter Appetitlosigkeit und werden schließlich schwer krank, da sich die Bakterien vom Darm auf andere Gewebe im Körper ausbreiten. Ayres’ Team untersuchte verschiedene Bedingungen bei den infizierten Mäusen und stellte fest, dass kranke Mäuse, die trotz ihres Appetitverlusts zusätzliche Kalorien zu sich nahmen, tatsächlich länger überlebten. Überraschenderweise war dieses Überleben nicht auf eine aktivere Immunantwort der gut ernährten Tiere zurückzuführen (gemessen an der Bakterienkonzentration im Wirt). Stattdessen lag es daran, dass sich die Salmonellen bei Mäusen, die mehr fraßen, nicht außerhalb des Darms und im ganzen Körper ausbreiteten, was es den Tieren ermöglichte, trotz der Infektion gesund zu bleiben. Noch überraschender ist, dass die Salmonellen aktiv auf den Darm einwirkten, um den Appetitverlust des Wirts zu unterdrücken.
Salmonellen-Bakterien im Mikroskop
Dieser Befund war zunächst rätselhaft: Warum sollten die Bakterien weniger virulent werden und sich nicht in andere Bereiche des Körpers ausbreiten, wenn die Nährstoffe reichlicher vorhanden waren? Und warum sollten Salmonellen diesen Zustand aktiv fördern? Es stellte sich heraus, dass die Bakterien einen Kompromiss zwischen Virulenz – der Fähigkeit einer Mikrobe, Krankheiten innerhalb eines Wirts auszulösen – und Transmission – ihrer Fähigkeit, sich zu verbreiten und Infektionen zwischen mehreren Wirten zu etablieren – eingingen. Diese Erkenntnisse könnten auch Relevanz für andere Infektionen haben, die mit Beschwerden wie Magenschmerzen Corona in Verbindung gebracht werden.
Der Kompromiss zwischen Virulenz und Übertragung
„Wir haben herausgefunden, dass Appetitlosigkeit die Salmonellen virulenter macht, vielleicht weil sie über den Darm hinausgehen muss, um Nährstoffe für sich selbst zu finden. Diese erhöhte Virulenz tötet ihren Wirt zu schnell ab, was die Fähigkeit des Bakteriums beeinträchtigt, sich auf neue Wirte auszubreiten“, erklärt Sheila Rao, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Salk und Erstautorin der Studie. „Der Kompromiss zwischen Übertragung und Virulenz wurde bisher nicht erkannt – man ging bisher davon aus, dass Virulenz und Übertragung gekoppelt sind.“
Wenn der Wirt während der Infektion mehr aß und länger überlebte, profitierten die Salmonellen: Bakterien in diesen Mäusen konnten sich über den Kot auf andere Tiere ausbreiten und die Übertragung zwischen Wirten verstärken, im Vergleich zu Bakterien in Mäusen, die nichts fraßen und aufgrund der erhöhten bakteriellen Virulenz früher starben.
Der Mechanismus hinter dem Appetit: SlrP und die Darm-Hirn-Achse
Die Forscher fanden heraus, dass Salmonellen ein Molekül namens SlrP produziert, um die Reaktion auf Appetitverlust zu stoppen und die Übertragung zwischen Wirten zu fördern. SlrP blockiert die Aktivierung eines Immunproteins (Zytokin) im Darm. Dieses Zytokin kommuniziert typischerweise mit dem Appetitzentrum des Gehirns, dem sogenannten Hypothalamus, um den Wirt während einer Infektion dazu zu bringen, seinen Appetit zu verlieren. Das Team stellte fest, dass Mäuse, die mit Salmonellen infiziert waren und kein SlrP produzieren konnten, während der Infektion weniger Nahrung zu sich nahmen, mehr Gewicht verloren und schneller starben als Kontrollmäuse. Diese Forschung vertieft unser Verständnis darüber, wie Krankheitserreger mit dem Wirtsorganismus interagieren und kann sogar neue Perspektiven auf bekannte Beschwerden wie Lebensmittelvergiftung Hausmittel bieten.
Janelle Ayres und Sheila Rao vom Salk Institute bei der Forschung
Obwohl beim Menschen der gleiche Darm-Hirn-Signalweg existiert, der mit Appetitverlust verbunden ist wie bei Mäusen, warnt Ayres, dass Infektionsreaktionen von vielen Faktoren abhängen und dass die Frage, ob Essen – oder Fasten – während einer Krankheit die Gesundheit verbessern kann, zu einem großen Teil davon abhängt, welcher Erreger die Infektion verursacht. Ihr Team plant, das menschliche Mikrobiom (die Ansammlung von Bakterien, die im menschlichen Körper leben) zu durchsuchen, um andere Mikroben zu finden, die eine ähnliche Wirkung auf diesen Signalweg haben könnten, und diese auf neue Therapien im Zusammenhang mit Appetitverlust und zur Behandlung von Krankheiten zu untersuchen. Das Labor möchte außerdem untersuchen, ob Medikamente eingesetzt werden könnten, um den krankheitsbedingten Appetitverlust-Signalweg, auf den SlrP abzielt, anzukurbeln oder abzuschwächen. Die Ernährung bei einer Magen-Darm-Grippe, oder was essen bei Magen-Darm-Grippe, könnte ebenfalls von diesen neuen Erkenntnissen profitieren, indem sie spezifischere Empfehlungen ermöglicht.
„Nachdem wir diesen Mechanismus identifiziert haben, der den Appetit reguliert, wollen wir ihn umkehren und sehen, ob wir über diesen Mechanismus den Appetit verringern können, um bei Stoffwechselerkrankungen zu helfen“, sagt Ayres.
Alternativen zu Antibiotika: Ernährung als Behandlungsansatz
Die Entdeckung weist auch auf die verlockende Möglichkeit hin, Infektionskrankheiten mit anderen Ansätzen als Antibiotika zu behandeln, beispielsweise mit Ernährungsinterventionen. „Die Suche nach Alternativen zu Antibiotika ist unglaublich wichtig, da diese Medikamente bereits die Entwicklung tödlicher antibiotikaresistenter Stämme gefördert haben“, sagt Ayres. Allein in den Vereinigten Staaten infizieren sich jedes Jahr zwei Millionen Menschen mit Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind, und nach Angaben der U.S. Centers for Disease Control sterben jedes Jahr mindestens 23.000 Menschen an den direkten Folgen dieser Infektionen. Ein gesunder Lebensstil, der auch körperliche Aktivität wie Step Fitness umfasst, kann zudem die allgemeine Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten fördern.
Fazit
Die Forschung des Salk Institute revolutioniert unser Verständnis darüber, wie unser Körper auf Infektionen reagiert und wie Bakterien diese Prozesse beeinflussen. Die traditionelle Annahme, dass man bei Fieber hungern sollte, wird durch diese Erkenntnisse infrage gestellt. Stattdessen zeigen die Ergebnisse, dass das Essen während bestimmter bakterieller Infektionen nicht nur dem Wirt zugutekommen, sondern auch die Ausbreitung des Erregers eindämmen kann. Dies öffnet die Tür für neue Behandlungsstrategien, die jenseits von Antibiotika ansetzen und auf ernährungsphysiologischen Ansätzen oder der Manipulation spezifischer Signalwege basieren. Zukünftige Forschungen könnten tiefere Einblicke in die Darm-Hirn-Achse und ihre Rolle bei Krankheiten liefern und unser Wissen darüber, was essen bei Fieber wirklich bedeutet, grundlegend verändern.
Referenzen
- Salk Institute: https://www.salk.edu/
- Zell: http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30054-5
- Centers for Disease Control: https://www.cdc.gov/
- National Institutes of Health: https://www.nih.gov/
- Nomis Foundation: http://nomisfoundation.ch/
- Searle Scholar Foundation: http://www.searlescholars.net/
- Ray Thomas Edward Foundation: http://www.edwardsfoundation.org/