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Entzündliche Darmerkrankungen

Neuronale Regulation des Darm-Immunsystems – ein Ansatz zur therapeutischen Neuromodulation?

Dr. rer. nat. Christine Reinecke

3.12.2021

Vagus, Sympathikus und enterische Neurone regulieren die Entzündung und Immunaktivierung im Darm. Eine Nervenstimulation könnte bei entzündlichen Darmerkrankungen eine Option sein, das legt eine Studie der Universität Wisconsin-Madison in den USA nahe [1].

Wird der Darm von pathogenen Bakterien, Viren und Pilzen von Lebensmitteltoxinen, Alkaloiden oder von einer Erkrankung heimgesucht, gerät das enterische Immunsystem leicht in einen proinflammatorischen Zustand. Der Grad der Entzündung wird durch die Innervation von Vagus und Sympathikus beeinflusst, denn beide wirken antiinflammatorisch. Drei Nervenzelltypen wirken speziell auf die Immunzellen im Darm: die intrinsischen primären afferenten Neurone, dazu Neurone, die das vasoaktive intestinale Peptid abgeben, sowie cholinerge Neurone, die die Makrophagen in der externen Muskelschicht beeinflussen. Auch die Neuropeptide im Darm haben einen Einfluss, und zwar besonders auf die angeborenen lymphoiden Zellen. Darunter das Calcitonin Gene-related Peptid, das Tachykinin und das Neuromedin U der primären afferenten Neurone. Ebenso das vasoaktive intestinale Peptid der Nervenzellen, die die Mucosa innervieren. Werden die angeborenen lymphoiden Zellen durch dieses Peptid stimuliert, geben sie Interleukin-22 ab, welches die antimikrobielle Abwehr und Gewebereparatur fördert.    

Enterische Nervenzellen werden vom Nervus vagus innerviert, im Dickdarm von den Beckennerven. Wird der Vagus stimuliert, verringert sich die Entzündung im Darm. Das geschieht möglicherweise durch Stimulation der efferenten Bahnen, die zum enterischen Nervensystem führen, sowie der Afferenzen, die mit dem zentralen Nervensystem verbunden sind. Die antientzündlichen Effekte werden über efferente Neurone von Vagus und/oder Sympathikus ausgeübt. Dabei geben die Sympathikus-Endneuronen Noradrenalin ab, welches an β2-Adrenozeptoren bindet, die von Immunzellen exprimiert werden. Dass eine Stimulation des Sympathikus in dieser Hinsicht wirksam war, zeigte eine präklinische Studie.

Vagusstimulation bei M. Crohn  

Die Aktivierung von antientzündlichen Nervenbahnen wäre eine interessante Option zur Behandlung entzündlicher Darmerkrankungen, die ansonsten therapieresistent sind, schlussfolgerten die Neurowissenschaftler. So sprechen bis zu 30% der Patienten nicht auf eine Initialbehandlung an, bei über der Hälfte wirkt die Therapie mit der Zeit nicht mehr. Wie eine Humanstudie [2] zeigte, reduzierte eine Stimulation des Vagusnervs die Erkrankung bei Patienten mit Morbus Crohn. Ein mögliches weiteres Ziel könnte die Stimulation der Rami hepatici sein, von denen antiinflammatorische Signale an Reflexzentren im Gehirn getragen werden. Auch eine konventionelle Behandlung plus Neuromodulation wäre denkbar oder ein Ansatz an den Rezeptoren von Neurotransmittern, die die Entzündung im Darm kontrollieren.

[1] Populin L et al., Neuronal regulation of the gut immune system and neuromodulation for treating inflammatory bowel disease, FASEB BioAdvances 2021; 3(11): 953‒996; First published: 14 August 2021 https://doi.org/10.1096/fba.2021-00070

[2] Bonaz B et al., Therapeutic potential of vagus nerve stimulation for inflammatory bowel diseases, Front Neurosci 2021; 15: 650971

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