Auf den nächsten Burger lieber verzichten? – Fast Food macht das Immunsystem mit der Zeit aggressiver

In der Wissenschaft wird schon seit Langem untersucht, wie sich eine zucker- und fettreiche Ernährung mit wenig Ballaststoffen auf den menschlichen Körper auswirkt. Studien, die durch die Finanzierung dreier EU-Projekte unterstützt wurden, zeigten, dass es nicht nur einen starken kurzfristigen Effekt auf das Immunsystem gibt, sondern dass auch zahlreiche Gene in Vorläuferzellen aktiviert werden. Während die akute Entzündung mit der Zeit zurückging, war die genetische Neuprogrammierung der Immunzellen und deren Vorläufer noch immer aktiv.

Die in der Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlichte Studie zeigt, dass sich ungesunde Lebensmittel selbst nach dem Umstieg auf eine gesunde Ernährung noch auf das Immunsystem auswirken, was sich in langfristigen Änderungen niederschlägt, die zur Entwicklung von Arteriosklerose und Diabetes beitragen – Krankheitsbilder, die mit einer „westlichen“ Ernährungsweise zusammenhängen.

Das Team, das teilweise durch die EU-finanzierten Projekte REPROGRAM, SYSCID und SYBIOFUN unterstützt wurde, setzte Mäuse auf eine solche westliche Diät. Die Tiere entwickelten daraufhin im gesamten Körper eine starke inflammatorische Immunantwort, die der auf eine Infektion mit gefährlichen Bakterien ähnelt. Auch ein unerwarteter Anstieg der Anzahl bestimmter Immunzellen im Blut der Mäuse wurde festgestellt, darunter insbesondere Granulozyten und Monozyten. Dies ließ darauf schließen, dass auch die Immunzellenvorläufer im Knochenmark betroffen sind.

Um dies besser zu verstehen, wurden Knochenmark-Vorläuferzellen für wichtige Immunzelltypen aus Mäusen isoliert, die eine westliche Diät bzw. eine gesunde Kontrolldiät erhielten. Anschließend wurden Funktion und Aktivierungszustand dieser Zellen systematisch analysiert. Genomstudien zeigten, dass zu den betroffenen Genen auch diejenigen für Proliferation und Maturation zählten. Als die Forscher den Mäusen weitere vier Wochen lang ihre normale Getreidediät zukommen ließen, klang die akute Entzündung ab. Die genetische Neuprogrammierung der Immunzellen und deren Vorläufer blieb jedoch erhalten. Selbst nach diesen vier Wochen waren viele der Gene, die während der Fast-Food-Phase eingeschaltet wurden, noch immer aktiv.

Das angeborene Immunsystem vergisst nicht

Eine Infektion veranlasst den Körper, in Alarmbereitschaft zu wechseln, sodass er auf einen neuen Angriff reagieren kann. Dies wird als Anpassung des angeborenen Immunsystems bezeichnet. Die jüngst veröffentlichte Studie ist besonders interessant, da die Immunantwort von dem Fast Food ausgelöst wurde, nicht von Bakterien. Die Wissenschaftler konnten bei 120 Versuchstieren bestimmen, welche Sensoren in den Immunzellen für die Reaktion verantwortlich waren. Bei den Tieren, bei denen die Anpassung besonders stark ausfiel, sammelten sie Erkenntnisse zur Genetik des sogenannten Inflammasoms, eines wichtigen intrazellulären Signalkomplexes, der infektiöse Erreger und andere schädliche Stoffe erkennt und als Reaktion hoch inflammatorische Botenstoffe ausschüttet. Allerdings bleibt ungeklärt, wie die Inflammasome die Einwirkung der Ernährung erkennen.

Langfristige genetische Auswirkungen

Die westliche Diät führte zu epigenetischen Veränderungen – Veränderungen der Art und Weise, auf die genetische Informationen verpackt werden, um die DNA auseinanderzuwickeln und leichter lesbar zu machen. Als Ergebnis reagiert das Immunsystem selbst auf schwache Reize mit einer stärkeren inflammatorischen Immunantwort. Diese Reaktionen können die Entwicklung von Kreislauferkrankungen oder Typ-2-Diabetes beschleunigen.

Diese Erkenntnisse sind auch von gesellschaftlicher Bedeutung. Indem man Kinder lehrt, warum sie sich gesund ernähren sollten – und dass dies auch Spaß machen kann –, werden sie frühzeitig darauf vorbereitet, mit den Verlockungen der Lebensmittelindustrie angemessen umzugehen.

EU-Fördermittel helfen, die versteckten Folgen ungesunder Ernährung zu erforschen

Die Projekte REPROGRAM (Targeting epigenetic REPROGRamming of innate immune cells in Atherosclerosis Management and other chronic inflammatory diseases), SYSCID (A Systems medicine approach to chronic inflammatory disease) und SYSBIOFUN (The interaction landscape between microbial colonisation and functional genome of the host: a systems biology approach in fungal infections) trugen alle dazu bei, die in diesen Forschungsergebnissen beschriebenen Erkenntnisse zu erarbeiten.

Weitere Informationen:
REPROGRAM-Projektwebseite bei CORDIS
SYSCID-Projektwebseite bei CORDIS
SYSBIOFUN-Projektwebseite bei CORDIS