Eine Studie der University of Rochester Medicine, veröffentlicht in Mucosal Immunology, zeigt, dass frühe Antibiotikagaben bei Neugeborenen das Darmmikrobiom zerstören und dadurch die Programmierung von Lungen-Immunzellen verändern. Das Team kartierte Immunzellen in der Lunge von neugeborenen und erwachsenen Mäusen und setzte den Neugeborenen Antibiotika ein, die denen entsprechen, die in vielen Neonatal-Intensivstationen (NICUs) verwendet werden. Dadurch verschwanden Schlüsselbakterien im Darm und die Genexpression bestimmter Lungen-Immunzellen veränderte sich deutlich.
Die betroffenen Zellen wechselten von einem "Offensiv"-Zustand, in dem sie aktiv gegen Erreger vorgehen, in einen "Defensiv"-Zustand, der Schadensbegrenzung und Reparatur priorisiert. Konkret nahmen antivirale Signale ab, während Signale für Gewebereparatur zunahmen. Diese Veränderungen traten nicht bei Mäusen mit intaktem Mikrobiom auf und blieben bis ins junge Erwachsenenalter bestehen, was helfen könnte zu erklären, warum manche Kinder nach neonataler Antibiotikabehandlung später häufiger Atemwegsprobleme haben.
Die Forschenden nutzten LungMAP, eine Biobank mit gespendetem Lungengewebe am URochester Medicine Golisano Children’s Hospital unter der Leitung von Gloria Pryhuber, und fanden ähnliche Muster auch in menschlichen Lungenzellen. Bei der Geburt enthalten die Lungen vor allem Makrophagen; weitere Immunzellen kommen später aus dem Knochenmark und werden durch chemische Signale des Mikrobioms mitprogrammiert. Die Studie wurde größtenteils am Cincinnati Children’s Hospital durchgeführt, die letzten Experimente wurden in Rochester abgeschlossen, und die Forschung erhielt Unterstützung von den National Institutes of Health. Die Autoren betonen zugleich, dass Antibiotika weiterhin lebenswichtige Medikamente bleiben und bei Bedarf nicht unnötig zurückgehalten werden sollen.
Schwierige Wörter
- darmmikrobiom — Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm.
- programmierung — Anpassung von Zellen durch Signale oder Einflüsse.
- genexpression — Aktivität, mit der Gene abgelesen werden.
- immunzelle — Zelle, die Teil des Immunsystems ist.Immunzellen
- makrophage — Fressende Immunzelle, die Krankheitserreger entfernt.Makrophagen
- neonatal-intensivstation — Krankenstation für sehr früh geborene oder kranke Neugeborene.Neonatal-Intensivstationen
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Diskussionsfragen
- Welche Konsequenzen könnten langfristige Veränderungen der Lungen-Immunzellen für die Gesundheit von Kindern haben?
- Wie sollten Ärztinnen und Ärzte den Nutzen von Antibiotika gegen das Risiko veränderter Mikrobiom-Programmierung abwägen?
- Welche weiteren Forschungen wären nötig, um die Ergebnisse dieser Tierstudie besser auf Menschen zu übertragen?
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