Kindliche Atemwege: Hexosen befeuern Imbalance

30. März 2015
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Gerät der Stoffwechsel von Kindern im ersten Lebensjahr aus dem Gleichgewicht, kann das im Körper zu einer entzündlichen Immunantwort führen. Eine erhöhte Konzentration von Hexosen im Blut steigert die Anzahl entzündlicher Immunparameter.

Dringen Krankheitserreger in unseren Körper ein, wird unser Immunsystem in Alarmbereitschaft versetzt. Der Körper reagiert mit Entzündungsprozessen, und es wird eine Kaskade von Abwehrmechanismen in Gang gesetzt – mit dem Ziel, die unerwünschten Eindringlinge schnell und effektiv außer Gefecht zu setzen. Mitunter kann aber auch schon ein verändertes Gleichgewicht im Stoffwechsel die Ursache für eine entzündliche Immunantwort sein. Dann werden Kräfte mobilisiert, um einen Feind zu bekämpfen, den es gar nicht gibt. „Wir wollten herausfinden, ob dieses Phänomen auch schon bei Neugeborenen und Kindern im ersten Lebensjahr vorhanden ist“, sagt UFZ-Forscherin Dr. Gunda Herberth.

Im Blut von Neugeborenen (Nabelschnurblut) und Kindern im ersten Lebensjahr fahndeten Herberth und ihre Kollegen nach einem möglichen Zusammenhang zwischen Stoffwechselprodukten und Immunparametern – und wurden fündig: War die Konzentration bestimmter Hexosen im Blut erhöht, war auch die Konzentration entzündlicher Immunparameter erhöht. Eine hohe Konzentration anderer Stoffwechselprodukte, etwa Eiweißbausteine oder Abbauprodukte von bestimmten Fetten, hemmte dagegen die Entstehung entzündlicher Parameter.

Verhältnis der Stoffwechselprodukte für die Entstehung verantwortlich

„Erhöhte Zuckerkonzentrationen im Blut führen also tatsächlich bereits bei Neugeborenen zur Entwicklung einer entzündlichen Immunantwort. Und die wiederum steht in einem direkten Zusammenhang mit der Entstehung von Atemwegserkrankungen im frühen Kindesalter“, erklärt Herberth. Den Befund ihrer epidemiologischen Untersuchung konnten die Forscher in in-vitro-Versuchen erhärten: In Zellkulturen zeigten Immunzellen, die Hexosen ausgesetzt waren, erhöhte Konzentrationen von Entzündungsparametern und solche, die Aminosäuren ausgesetzt waren, hemmten die Produktion entzündlicher Komponenten. Herberth: „Da bestimmte Aminosäuren offensichtlich auch vor Entzündungen schützen können, vermuten wir, dass maßgeblich das Verhältnis zwischen den Stoffwechselprodukten für die Entstehung entzündlicher Prozesse verantwortlich ist.“

In weiteren Untersuchungen wollen die UFZ-Forscher daher herausfinden, wie es überhaupt zu einer Verschiebung der Konzentration von Stoffwechselprodukten im Blut kommt: „Neben der Ernährung spielen sicherlich auch Umweltschadstoffe eine entscheidende Rolle“, sagt Herberth. „Wir wissen, dass beispielsweise Weichmacher in unseren Stoffwechsel eingreifen. Wie und wo genau sie unsere Stoffwechselwege verändern können – und das je nach Ausprägung mit weitreichenden Folgen – wird im Fokus unserer zukünftigen Forschung stehen.“

Originalpublikation:

Endogenous metabolites and inflammasome activity in early childhood and links to respiratory diseases
Gunda Herberth et al.; Journal of Allergy and Clinical Immunology, doi: 10.1016/j.jaci.2015.01.022; 2015

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