Bakterium im Verdauungstrakt schützt die Leber vor Alkohol

(TRD/MP) Ein Wissenschaftler der Medizinischen Universität Wien hat die – bereits im Verdauungstrakt beginnende – Mechanismuskette aufgedeckt, die hinter einer alkoholbedingten Fettleber steht.

Die Fettleber gehört zu den Zivilisationserkrankungen. Große Bevölkerungsanteile sind davon betroffen, wobei Ernährung und Lebensstil große Einflussgeber sind. Im Laufe der Erkrankung können zu den Fetteinlagerungen in dem Organ Entzündungen dazukommen. Der Körper reagiert und versucht die Zellen zu reparieren, was zu einer Vernarbung und Verhärtung der Leber, zu einer sogenannten Fibrose, führen kann.

Ruft diese Erkrankung schwere, chronische Schäden hervor, die die Funktion des Organs beeinträchtigen, spricht man schließlich von Leberzirrhose.

Dass sich auch der übermäßige Genuss von Alkohol auf die Leber schlagen kann, ist eine Binsenweisheit. Doch gerade diese Variante wurde lange Zeit vergleichsweise wenig erforscht. „Bis vor einiger Zeit lag der Fokus vor allem auf Fettleber Erkrankungen, die nicht durch Alkohol bedingt sind“, sagt Tim Hendrikx vom Klinischen Institut für Labormedizin der Medizinischen Universität Wien. Erst in den vergangenen fünf bis zehn Jahren bekomme die alkoholbedingte Schädigung des Organs mehr und mehr Aufmerksamkeit.

Der aus Belgien stammende Wissenschaftler hat sich einen der noch unerforschten Aspekte der Leber rund um den Einfluss des Alkohols genauer angesehen. Im Rahmen seines Erwin-Schrödinger-Aufenthalts an der University of California in San Diego konnte er zeigen, wie bestimmte Regulationsmechanismen im Verdauungstrakt Einfluss auf die alkoholbedingte Schädigung der Leber nehmen – und wie man hier künftig mit Behandlungen eingreifen könnte.

Der Darm erweist sich als Schlüssel für alkoholbedingte Lebererkrankungen: Zwar gibt es weitgehende Überschneidungen im Verlauf von alkoholbedingten und nichtalkoholischen Fettlebererkrankungen – etwa der oxidative Stress oder die chronischen Entzündungen im Organ, doch gebe es auch große strukturelle Unterschiede, stellt Hendrikx klar. „Die im Verdauungstrakt vorhandenen Mikroorganismen werden durch den Alkoholkonsum stark beeinflusst. Man weiß, dass diese Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms einen besonders großen Einfluss auf die Entstehung der Erkrankung hat.“

Der Alkohol ist letztendlich dafür verantwortlich, dass Krankheitserreger aus dem Darm in die Blutbahn und zur Leber gelangen können, um dort Schaden anzurichten. „Der übermäßige Alkoholkonsum lockert die Epithelzellen im Verdauungstrakt, die hier eine erste Verteidigungslinie gegen Krankheitserreger bilden. Diese Epithelschicht wird also brüchig, sodass die Pathogene in die Darmwand eindringen können“, erklärt Hendrikx. „Dieser Zusammenhang ist bei alkoholbedingten Lebererkrankungen viel ausgeprägter.“

Hendrikx und seine Kollegen nahmen bei ihren Forschungen einen ganz bestimmten Abwehrmechanismus im Darm in den Fokus: Es ist bekannt, dass im menschlichen Immunsystem der Botenstoff Interleukin-22 (IL-22) für die Produktion bestimmter, für die Abwehr relevanter Proteine zuständig ist. Diese – sie gehören zu den sogenannten Lektinen – gehen im Darm bei Alkoholkonsum drastisch zurück.

In einem ersten Schritt konnte der Wissenschaftler anhand eines Mausmodells für alkoholinduzierte Lebererkrankungen – die Tiere bekommen dabei einen täglichen „Cocktail“ serviert, der eine bestimmte Menge Alkohol enthält – bestätigen, dass auch die Präsenz des Botenstoffs IL-22 im Darm bei Alkoholkonsum zurückgeht.

Der nächste Schritt hatte einen besonders innovativen Charakter: „Ein Bakterium wurde genetisch so verändert, dass es IL-22 ausbilden konnte. Wenn wir die Mäuse damit fütterten, war am nächsten Tag mehr IL-22 in ihrem Darm vorhanden“, so Hendrikx. „Wir waren eine der ersten Forschergruppen, die diesen Ansatz im Mausmodell gewählt haben.“

Das Experiment gelang: Untersuchungen zeigten, dass durch die Absonderung der Bakterien auch die Abwehrmechanismen besser wurden. Weniger Pathogene gelangten vom Verdauungstrakt in die Leber, dort traten weniger alkoholbedingte Erkrankungen auf. Doch Hendrikx und sein Team gingen noch einen Schritt weiter. Die Forschenden nahmen noch ein bestimmtes Stoffwechselprodukt mit der Bezeichnung Indol-3-Essigsäure (IAA) unter die Lupe, von dem bekannt ist, dass es die Produktion von IL-22 stimuliert.

IAA ist ein Abbauprodukt sogenannter Indole, die dem Körper beispielsweise mit Brokkoli und anderem grünen Gemüse zugeführt werden können. Auch hier zeigte sich das bekannte Bild: Durch Alkoholkonsum sank das Vorkommen dieser Stoffwechselprodukte im Körper. „Wir konnten letztendlich also eine vollständige Kette an Mechanismen offenlegen, die zum Entstehen von alkoholbedingten Fettlebererkrankungen beitrugen.“

Hendrikx sieht zwei Möglichkeiten, wie die Erkenntnisse der Forschungen zu neuen Behandlungsmethoden führen könnten. Ein Ansatz wäre, das Stoffwechselprodukt IAA zu isolieren und künstlich herzustellen, um es als Medikament zu verabreichen. Der zweite Ansatz wäre dagegen nur in einer sehr langfristigen Perspektive denkbar. „Im Prinzip haben wir bewiesen, dass man künstlich ein Bakterium schaffen kann, um eine Krankheit zu heilen“, sagt der Forscher. „Man könnte versuchen, diese Bakterien nun etwa in Form eines prä- oder probiotischen Drinks in den Menschen zu transferieren.“ Doch bis dorthin kann wohl noch viel Zeit vergehen.

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