Darm-Durchlässigkeit und Reizdarm

Auf einen Blick

  • Unsere Darmwand besteht aus einer einzigen Zellschicht, die uns vor unserer Außenwelt und allen damit verbundenen Gefahren schützt
  • Etwa 80% des Immunsystems befinden sich hinter dieser Abwehrlinie und kämpfen jeden Tag gegen unzählige Millionen von Fremdkörpern
  • Zonulin, ein Protein, das für die Durchlässigkeit im Darm sorgt, existiert auf der Erde seit etwa 400-500 Millionen Jahren – ein Schaden oder Nutzen für uns?
  • Seit 2 Millionen Jahren hatte sich unser körpereigenes Zonulin nicht mehr verändert.
  • Darmdurchlässigkeit und Zonulin ist bis heute ein Thema, bei dem sich Wissenschaftler nicht völlig einig sind
  • Chronisch geöffnete Darmpforten/Damwände können zu einer hohen immunologischen Belastung und damit verbundenen Krankheiten führen
  • Evolutionär denkend könnte man vermuten, dass Zonulin bei der epigenetischen Entwicklung eine Rolle spielen könnte
  • Einen Bestandteil oder Mechanismus des Körpers als nutzlos oder sogar schädlich zu bezeichnen, sollte man stets überdenken
instabiles Gleichgewicht
Zonulin

Löchriges Gleichgewicht

Wir wissen, dass es viele Faktoren gibt, die zu gastrointestinalen Entzündungen führen können. Stress, Toxine, sogar die Fehlfunktion von Organen können hierfür die Ursache sein. Das wiederum kann zur Intoleranz von verschiedenen Nahrungsmitteln führen, zu Veränderungen im Immunsystem und dann sogar bei einer Autoimmunerkrankungen enden [1]. Wir wissen, dass entzündliche Prozesse mit fast allen bekannten Krankheiten im Zusammenhang stehen [2,3]. Leiden wir an chronisch niedriggradiger Entzündung, kann dies langfristig zu vielen bekannten Krankheiten führen. Etwa 70-80% unserer Immunzellen sind direkt an der Darmwand stationiert [1]. Diese körpereigene Vorsicht hat eine Logik. Schließlich können jederzeit Fremdkörper über den Darm ins Blut gelangen und unser eigenes Überleben gefährden. Scheint, als sollten wir unserem Unterbauch ein wenig mehr Beachtung schenken. Lange Zeit war man überzeugt, dass die Darmwand ein fester, sich windender Schlauch ist. Seit der Entdeckung von Zonulin vor einigen Jahren, musste man diesen Glauben revidieren. In einem empfindlichen Gleichgewicht öffnet und schließt sich unsere schützende Darmwand und hat durch seine bedingte Durchlässigkeit eine interessante Funktion.

Der Darm ist ständig im Arbeitsmodus. Bakterien aus unserer Umgebung, Bestandteile und Antigene aus unserer Nahrung – alles findet sich zusammen in unseren Innereien. Der Gedanke, dass der Inhalt sich in unseren Körper ausbreiten könnte, wäre nicht die Darmwand dazwischen, behagt vermutlich niemandem. Der Körper musste sich ein System ausdenken, das auf der einen Seite die Aufnahme von Nährstoffen ermöglicht, den Körper vor Fremdkörpern schützt und gleichzeitig stets ein „up to date“ Immunsystem benötigt, um jederzeit allen neuen Bedrohungen gewachsen zu sein.

Beeindruckend, wie erfolgreich er dabei ist. Fest verschlossen reihen sich Epithelzellen Seite an Seite und machen durch ihre engen Verbindungen (tight Junctions oder TJ) das Eindringen von Toxinen und Viren in unseren Körper unmöglich [4]. TJ kann man sich dabei vorstellen wie eine Art Kleber oder Zement, der die Zellen fest aneinander bindet. Zumindest so lange, bis sie von einem Eiweißmolekül namens Zonulin den Befehl bekommen, sich zu öffnen.

Zonulin ist ein körpereigenes Protein (Pre-Haptoglobin), welches die Durchlässigkeit der TJ reguliert [5]. Dockt Zonulin an die Rezeptoren in den Zellen der Darmwand an, lösen sich die engen Verbindungen und Stoffe können aus dem Darm ins Körperinnere oder von Innen in den Darm fließen [6]. Die Expertenerklärung dazu: Wenn bestimmte Antigene, oder Fragmente von Antigenen an Rezeptoren (sog. CXCR3) der Darmzellen andocken, kommt es über eine Kaskade von Reaktionen innerhalb der Zellen zu der Ausschüttung von Zonulin. Zonulin selbst kann Rezeptoren an der Zelloberfläche aktivieren, was in Folge dazu führt, dass sich die TJ zwischen den Zellen lockern und die Darmwand an Durchlässigkeit zunimmt. Antigene können damit durch die neue Öffnung dringen und kommen in Kontakt mit der Unmenge an Immunzellen direkt hinter der Darmwand. Als Ergebnis kommt es zu einer immunologischen Reaktion, sollte das Immunsystem nicht tolerierte Fremdkörper finden.

Jeder Mensch würde sich vermutlich fragen, wie unser Körper auf eine solch halsbrecherische Idee gekommen ist, die so wichtige Schutzwand des Darms auf Kommando löchrig zu machen. Sicherlich braucht es dafür doch einen Zweck. Die Regulierung der TJ ist wichtig aus verschiedenen Gründen. Zum einen ist man inzwischen der Überzeugung, dass Zonulin durch seine Wirkung den Strom von Flüssigkeiten, Antigenen und Leukozyten vom Darm in Richtung Blutgefäße – und umgekehrt – mit beeinflusst [7]. Das würde jedoch nicht die Frage erklären, warum unser Körper ein so gefährliches System über Jahrmillionen beibehalten und sogar weiterentwickelt hat. Zonulin ist selbst etwa 2 Millionen Jahre alt und in unseren Genen auf Chromosom 16 zu finden. So wie es bei Menschen die Durchlässigkeit der Darmwand beeinflusst, existiert dieses Protein bei keinem anderen Wesen [7]. Das sollte uns nachdenklich stimmen. Auch wenn heutzutage viele Experten vor der Gefahr der Darmdurchlässigkeit warnen, besitzen wir einen evolutionären Mechanismus, der vor 4-500 Millionen Jahren seinen Ursprung in den Tiefen der Meere besaß. Zwar wurde er immer wieder verändert, aber nie entfernt. Wäre Zonulin als Protein oder Wirkmechanismus schädlich für uns, hätten wir es inzwischen vermutlich eliminiert. Das bedeutet, dass mehr hinter Zonulin stecken könnte, als der so oft verteufelten Schuld an Leaky Gut- und Reizdarm-Problemen.

Verschiedene Spekulationen sind möglich. Arbeitet Zonulin an den Epithelzellen wie ein Damm in beide Richtungen, um Infektionen im Darm unter anderem mit dem eigenen Immunsystem zu überschwemmen? Dient es als Training für das Immunsystem, indem es Fremdkörper durch seine Tore lässt und so eine akute und heftige Immunantwort auslöst? Das wäre seltsam, besitzen wir doch beispielsweise sogenannte dendritische Zellen, die gezielt durch die TJ Proben aus dem Darmlumen entnehmen und sie dem Immunsystem hinter der Darmwand als Information weitergeben. Diese Belastung ist dabei so minimal, dass man nicht von einem signifikant entzündlichen Prozess sprechen kann.

Man könnte sich also eine kontrollierte Probenentnahme ohne heftige Reaktion vorstellen. Genau das, was man eigentlich von einem gesunden Immunsystem erwartet. Die entnommenen Proben werden von den Treg-Zellen aufgenommen und zwei Stoffe, IL-10 und TGF-Beta, werden freigesetzt, die ihrerseits die Aktivität von aggressiveren Immunzellen hemmen (TH1/TH17-Zellen, aktive Makrophagen, etc.). Das Antigen wird so erkannt, abgehakt und alles ist in Ordnung. Würden die aggressiveren Immunzellen auf die fremden Antigene reagieren, käme es zu einer möglicherweise pathogenen Immunreaktion, was wir generell als Unverträglichkeitsreaktion kennen. Würden wir also bei einem Menschen mit geringer Immuntoleranz die TJ-Dämme öffnen, die Durchlässigkeit als erhöhen und ein Meer aus Fremdkörpern über das Immunsystem fließen lassen, kann man sich vorstellen, was dies bewirken würde. Was bleibt also an weiteren Theorien? Unser Immunsystem hat bereits ausreichend sichere Mechanismen, die alle denkbar notwendigen Funktionen erfüllen.

Forscher sind sich in dieser Hinsicht nicht sicher und Spekulationen zu machen ist immer spannend, aber sollten auch so beschrieben werden. Die bakterielle Evolution, die Entstehung von Eukaryoten, komplexen Zellorganismen bis hin zur Geburt eines modernen Babys fingen durch die Integration von Bakterien und deren DNS in Archaea an. Evolution, Adaption und Information begannen auf zellulärer Ebene und erforderten die Aufnahme von fremden Codes anderer Zellen.

Ist ein bisschen Dammbruch manchmal gut?
zonulin evolution

So simpel es klingen mag, steht doch dominant die derzeitige Theorie fest, dass auf diese Art und Weise etwas so Komplexes und Unglaubliches wie Mitochondrien entstanden sind. Die Evolution des Menschen basierte schließlich auf seinem Umfeld – wie bekam er jedoch die Materialien, die er für seine Entwicklung benötigte [8]? Was, wenn unser Körper weiterhin unerlässlich seine Darmpforten öffnet, um stets wie bei einem Newsletter bakterielle DNS als Information zu erhalten? Könnte es sein, dass wir immer noch, stets neue Bakterien untersuchend, an unserer eigenen umgebungsbedingten Evolution arbeiten [9,10,11]? Dafür würden wir Zellen in ihrer Gesamtheit benötigen, die durch unsere Makrophagen „verschlungen“ werden. Genau dies ist über keinen anderen Weg möglich als die Öffnung der TJ durch Zonulin. Welche Fundgrube wäre am besten für evolutionäre Adaption geeignet, als die bakterielle Außenwelt unseres Darmes? Nachvollziehbar wäre es zumindest. Warum sollten wir schließlich einen Prozess anhalten, der uns ermöglichte von wässrigen Zellen zur Raumfahrttechnik zu kommen?

Viele verbinden eine durchlässige Darmwand mit Gluten. Dies hat auch seine Berechtigung, da Proteine wie Gliadin tatsächlich eine Ausschüttung von Zonulin bewirken und damit die TJ´s reversibel öffnen. Gluten ist aber nicht der einzige „Verbrecher“. Auch Stoffe aus der Paprika (Capsianoside), Cayenne Pfeffer und ähnliche Nachtschattengewächse sorgen für einen vergleichbaren Effekt, während grüner und schwarzer Pfeffer (Piperin), Muskat oder Lorbeer eine gegenteilige Wirkung aufzeigten [12,13,14]. Dass nicht lediglich ein einziger Nährstoff zufällig – oder als Toxin zu einer erhöhten Darmpermeabilität führt, verstärkt den Gedanken an ein physiologisches System mit durchaus relevanter Funktion. Die These eines evolutionären Darm im Becken braucht bis heute jedoch mehr Studien, um klare Aussagen machen zu können. Wie so oft sollte man jedoch vermutlich davon ausgehen, dass nichts im Körper sinnlos ist.

Quellenangabe:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2515351/
  2. http://europepmc.org/abstract/med/11866137
  3. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1365-2036.2000.014s1003.x/full
  4. http://jn.nutrition.org/content/141/5/769.full
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19805376/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3384703/
  7. http://www.physiology.org/doi/abs/10.1152/physrev.00003.2008
  8. http://jcs.biologists.org/content/113/24/443
  9. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4757-5244-1_9
  10. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmor.1051660306/full
  11. http://science.sciencemag.org/content/320/5883/1647
  12. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1271/bbb.58.1345
  13. http://jn.nutrition.org/content/128/3/577.abstract?ijkey=547636f17bcc5e73edc49d5f20b19b1324d84331&keytype2=tf_ipsecsha
  14. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005273696001964

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