Die Forschungsgruppe „Translationale Neuroimmunologie und Neurodegeneration“ der Universitätsklinik für Neurologie in Magdeburg unter der Leitung von Prof. Dr. med. Aiden Haghikia untersucht den Einfluss der Ernährung und des Darm-Mikrobioms auf die Mechanismen, die zum Absterben von Nervenzellen des Gehirns bei chronischentzündlichen und neurodegenerativen Erkrankungen führen. „Bei der MS können zum Beispiel eine ganze Reihe verschiedener Komponenten wie genetische Faktoren, Umwelteinflüsse sowie der individuelle Lifestyle, das heißt also die Ernährung oder ob jemand Raucher ist, potentielle Risiken darstellen“, erläutert Prof. Haghikia und betont vor welcher Herausforderung sein Team dabeisteht: „Das Gehirn ist eine der komplexesten Strukturen des menschlichen Körpers, was kaum von außen zugänglich bzw. zu untersuchen ist. Interaktionen zwischen autoimmun agierenden Immunzellen und Gehirngewebe wie im Falle der MS sind nicht einfach nachzubilden. Zudem stellt auch die Untersuchung der Interaktion von 2 sehr unterschiedlichen Organen wie dem Gehirn und dem Darm, die man normalerweise nicht annehmen würde, eine große Herausforderung im Labor dar.“ Mit Hilfe von bildgebenden Verfahren wie dem MRT sowie biologischen und immunologischen Analysen identifizieren die Wissenschaftler:innen für den Krankheitsverlauf relevante Signalwege und Zellen in Patient:innen und testen basierend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen in etablierten Modellsystemen innovative Behandlungsansätze.
Das Leitungsteam der Arbeitsgruppe, bestehend aus Christiane Desel, Tobias Hegelmaier und Alexander Duscha, arbeitet gemeinsam mit einem 10-köpfigen Team aus jungen Nachwuchswissenschaftler: innen. Alexander Duscha erläutert erste Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit: „Wir haben uns mit den Fettsäuren als bedeutenden Bestandteil westlicher Ernährung beschäftigt und konnten bereits 2015 beschreiben, dass die Länge der Fettsäuren die Entstehung und Vermehrung von entzündlichen oder regulatorischen Immunzellen in der Darmwand fördern kann. Nun haben wir in einer Studie eine Mangelerscheinung der immunaktiven, kurzkettigen Fettsäure Propionsäure bei Patienten mit MS nachweisen können.“ Setze man nun Propionsäure als Nahrungsergänzungsmittel zusätzlich zur angewandten Immuntherapie ein, zeigte sich bei den betroffenen Patient:innen laut den Neurowissenschaftler: innen ein positiver Einfluss auf Anzahl und Funktion von regulatorischen T-Zellen, welche im Verlauf der Erkrankung eine wichtige Rolle in der Regulation von autoimmunen Entzündungsreaktionen spielen. „Zudem konnten wir unter mehrjähriger Einnahme von Propionsäure eine Reduktion des Gewebeverlusts im Gehirn sowie eine Stabilisierung des individuellen Krankheitsverlaufes beobachten“, erklärt er. Diese Erkenntnisse werden nun in aktuellen Forschungsarbeiten auf andere neurologische Erkrankungen übertragen und intensiv untersucht. Dabei nutzt das Team eine Vielzahl an molekular- und immunologischen Methoden zur Bearbeitung von menschlichem Material, wie z. B. die Isolation von peripheren Immunzellen aus dem Blut von Patient: innen. „Für unsere Forschungsarbeit kommt auch die sogenannte Durchflusszytometrie sehr häufig zum Einsatz. Hierbei können wir z. B. Art, Anzahl, Verhältnis und Funktion verschiedener Immunzellen im Blut, der Zellkulturschale und/oder Gewebe von Patient:innen bestimmen und anhand dessen die Wirkung bzw. Effizienz neuartiger Behandlungsoptionen testen.“