Wir sind niemals wirklich allein – unser Körper ist der Lebensraum einer bunten Gesellschaft aus Myriaden von Mikroorganismen. Der Erforschung dieser winzigen Untermieter wurde in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit geschenkt. Es hat sich dabei immer deutlicher abgezeichnet, was für eine vielschichtige Rolle das Mikrobiom für die menschliche Gesundheit spielt. Neben vielen anderen Effekten hat die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften auch einen Einfluss auf das Nervensystem – es wurden Verbindungen zu neurodegenerativen Erkrankungen und psychischen Problemen aufgezeigt. Bisher stand dabei allerdings der größte mikrobielle Lebensraum des Körpers im Fokus – der Darm. Das Team unter der Leitung der Universitätsmedizin Göttingen hat sich nun hingegen der Erforschung der Bedeutung der mikrobiellen Bewohner der Lunge gewidmet. Im Vergleich zum Darm ist zwar unser Atmungsorgan nur dünn besiedelt, doch auch dort existiert eine Gemeinschaft aus harmlosen Bakterienarten.
Gibt es auch eine Lunge-Hirn-Achse?
Eine der Grundlagen der Studie bildeten Hinweise darauf, dass Beeinträchtigungen der Lunge mit der Entwicklung von neurologischen Effekten verbunden sein können. So steigern Infektionen der Lunge oder Rauchen das Risiko, an Multipler Sklerose (MS) zu erkranken. Das Besondere ist dabei, dass es sich um eine Autoimmunerkrankung handelt. Das Immunsystem und letztlich sogenannte T-Zellen, greifen bei MS fälschlicherweise das eigene Hirngewebe an und verursachen dort Schäden, die zu neurologischen Ausfällen führen. Warum und wie ausgerechnet die Lunge bei der Steuerung von Autoimmunprozessen des Gehirns beteiligt sein könnte, war bislang unklar.
Um eine mögliche Rolle der Lungenflora auszuloten, haben die Forscher Untersuchungen an Ratten durchgeführt, die in der Multiple-Sklerose-Forschung als Modelle für die Erkrankung beim Menschen genutzt werden: Durch bestimmte Verfahren entwickeln sie eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, wie sie auch MS-Kranke aufweisen. Diese Modelltiere behandelten die Wissenschaftler nun mit niedrigen Dosen des Antibiotikums Neomycin, das direkt in die Lunge verabreicht wurde. Wie anschließende Analysen zeigten, hatte dies wie gewünscht nicht zu einer Eliminierung, sondern nur zu einer leichten Veränderung der Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft in der Lunge geführt.
Effekte aufs Gehirn
Die Überraschung lieferten dann die Untersuchungen des „MS-Krankheitszustands“ der Modelltiere: Die Behandlung hatte zu einer Verringerung der Symptome geführt – es zeichneten sich weniger Entzündungsreaktionen im Zentralen Nervensystem ab. Offenbar hatte die Veränderung der Lungenflora zu diesem Effekt geführt – doch wie? Dieser Frage gingen die Forscher anschließend detektivisch nach: Schrittweise untersuchten sie durch eine Reihe von Verfahren, an welchem Ort dieser Einfluss wirksam ist, welche Zellen dort betroffen sind und welche bakteriellen Signale an der Regulation des Immuneffekts beteiligt sein könnten.
