nach oben

Die Innere Medizin

Erschienen in:

20.03.2017 | Typ-1-Diabetes | Schwerpunkt: Mikrobiom

Mikrobiom und Autoimmunität

verfasst von: Dr. T. Schröder, S. Ibrahim

Erschienen in: Die Innere Medizin | Ausgabe 5/2017

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Das Mikrobiom stellt eine wesentliche funktionelle Komponente an der Grenzfläche zwischen Umwelt und Organismus dar. Störungen der Integrität und des mikrobiellen Gleichgewichts beeinflussen verschiedene gesundheitsrelevante Prozesse, darunter auch die Autoimmunität. In der Darmschleimhaut findet eine besonders aktive Interaktion zwischen Wirt und Mikroorganismen statt. Eine zunehmende Menge wissenschaftlicher Daten hilft dabei zu verstehen, wie die Zusammensetzung und die Funktionalität des Mikrobioms die intestinale Barrierefunktion und darüber hinaus pro- und antiinflammatorische Immunmechanismen an auch weiter entfernten Organen regulieren. Neben dem intestinalen Mikrobiom hat auch das lokale Mikrobiom der Haut eine funktionelle Bedeutung für verschiedene Krankheitsprozesse. Dieser Übersichtsbeitrag geht auf die Bedeutung des Mikrobioms für das lokale und systemische Immunsystem ein. Dabei wird auch beschrieben, wie eine gestörte Interaktion zwischen Mikrobiom und Wirt die Entstehung und Progression von Autoimmunerkrankungen beeinflusst. Das Verständnis dieser Zusammenhänge wird neue diagnostische und therapeutische Ansätze erschließen.

Al-Asmakh M, Zadjali F (2015) Use of germ-free animal models in microbiota-related research. J Microbiol Biotechnol 25:1583–1588. doi:10.4014/jmb.1501.01039 CrossRefPubMed

Andréasson K, Alrawi Z, Persson A et al (2016) Intestinal dysbiosis is common in systemic sclerosis and associated with gastrointestinal and extraintestinal features of disease. Arthritis Res Ther 18:278. doi:10.1186/s13075-016-1182-z CrossRefPubMedPubMedCentral

Atarashi K, Tanoue T, Ando M et al (2015) Th17 cell induction by adhesion of microbes to intestinal epithelial cells. Cell 163:367–380. doi:10.1161/CIRCRESAHA.116.303790.The CrossRefPubMedPubMedCentral

Berer K, Mues M, Koutrolos M et al (2011) Commensal microbiota and myelin autoantigen cooperate to trigger autoimmune demyelination. Nature 479:538–541. doi:10.1038/nature10554 CrossRefPubMed

Carvalho FA, Koren O, Goodrich JK et al (2012) Transient Inability to manage Proteobacteria promotes chronic gut inflammation in TLR5-deficient mice. Cell Host Microbe 12:139–152. doi:10.1016/j.chom.2012.07.004.Transient CrossRefPubMedPubMedCentral

Cogen AL, Nizet V, Gallo RL (2008) Skin microbiota: a source of disease or defence? Br J Dermatol 158:442–455. doi:10.1111/j.1365-2133.2008.08437.x CrossRefPubMedPubMedCentral

Costello EEK, Lauber CCL, Hamady M et al (2009) Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science 326:1694–1697. doi:10.1126/science.1177486.Bacterial CrossRefPubMedPubMedCentral

Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M et al (2010) Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A 107:11971–11975. doi:10.1073/pnas.1002601107 CrossRefPubMedPubMedCentral

Elenberg Y, Shaoul R (2014) The role of infant nutrition in the prevention of future disease. Front Pediatr 2:73. doi:10.3389/fped.2014.00073 CrossRefPubMedPubMedCentral

10.

Ellebrecht CT, Srinivas G, Bieber K et al (2016) Skin microbiota-associated inflammation precedes autoantibody induced tissue damage in experimental epidermolysis bullosa acquisita. J Autoimmun 68:14–22. doi:10.1016/j.jaut.2015.08.007 CrossRefPubMed

11.

da Fonseca DM, Hand TW, Han S‑J et al (2015) Microbiota-dependent sequelae of acute infection compromise tissue-specific immunity. Cell 163:3–14. doi:10.1016/j.addr.2015.05.001.An CrossRef

12.

Gao Z, Tseng CH, Strober BE et al (2008) Substantial alterations of the cutaneous bacterial biota in psoriatic lesions. PLOS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0002719

13.

Grice E, Kong HH, Conlan S et al (2009) Topographical and temporal diversity of the human skin. Science 324(80):1190–1192. doi:10.1126/science.1171700 CrossRefPubMedPubMedCentral

14.

Haghikia A, Jörg S, Duscha A et al (2016) Dietary fatty acids directly impact central nervous system autoimmunity via the small intestine. Immunity 44:951–953. doi:10.1016/j.immuni.2016.04.006 CrossRefPubMed

15.

He B, Hoang TK, Wang T et al (2016) Resetting microbiota by Lactobacillus reuteri inhibits T reg deficiency-induced autoimmunity via adenosine A2A receptors. J Exp Med:1–17. doi:10.1084/jem.20160961

16.

Hevia A, Milani C, López P et al (2014) Intestinal dysbiosis associated with systemic lupus erythematosus. MBio 5:1–10. doi:10.1128/mBio.01548-14.Invited CrossRef

17.

Hitchon CA, Chandad F, Ferucci ED et al (2010) Antibodies to porphyromonas gingivalis are associated with anticitrullinated protein antibodies in patients with rheumatoid arthritis and their relatives. J Rheumatol 37:1105CrossRefPubMed

18.

Honda K, Littman DR (2016) The microbiota in adaptive immune homeostasis and disease. Nature 535:75–84. doi:10.1038/nature18848 CrossRefPubMed

19.

Jangi S, Gandhi R, Cox LM et al (2016) Alterations of the human gut microbiome in multiple sclerosis. Nat Commun 7:12015. doi:10.1038/ncomms12015 CrossRefPubMedPubMedCentral

20.

Khosravi A, Yáñez A, Price JG et al (2014) Gut microbiota promotes hematopoiesis to control bacterial infection. Cell Host Microbe 15:374–381. doi:10.1016/j.chom.2014.02.006.Gut CrossRefPubMedPubMedCentral

21.

Kimpimäki T, Kupila A, Hämäläinen AM et al (2001) The first signs of β‑cell autoimmunity appear in infancy in genetically susceptible children from the general population: the finnish type 1 diabetes prediction and prevention study. J Clin Endocrinol Metab 86:4782–4788. doi:10.1210/jc.86.10.4782 PubMed

22.

Kostic AD, Gevers D, Siljander H et al (2015) The dynamics of the human infant gut microbiome in development and in progression towards type 1 diabetes. Cell Host Microbe 17:260–273. doi:10.1016/j.chom.2015.01.001.The CrossRefPubMedPubMedCentral

23.

Kriegel MA, Sefik E, Hill JA et al (2011) Naturally transmitted segmented filamentous bacteria segregate with diabetes protection in nonobese diabetic mice. Proc Natl Acad Sci U S A 108:11548–11553. doi:10.1073/pnas.1108924108 CrossRefPubMedPubMedCentral

24.

Lee YK, Menezes JS, Umesaki Y, Mazmanian SK (2011) Proinflammatory T‑cell responses to gut microbiota promote experimental autoimmune encephalomyelitis. Proc Natl Acad Sci U S A 108(Suppl):4615–4622. doi:10.1073/pnas.1000082107 CrossRefPubMed

25.

Ley RE, Peterson DA, Gordon JI (2006) Ecological and evolutionary forces shaping microbial diversity in the human intestine. Cell 124:837–848. doi:10.1016/j.cell.2006.02.017 CrossRefPubMed

26.

Mansson I, Colldahl H (1965) The intestinal flora in patients with bronchial asthma and rheumatoid arthritis. Acta Allergol 20:94–104CrossRef

27.

Matamoros S, Gras-Leguen C, Le Vacon F et al (2013) Development of intestinal microbiota in infants and its impact on health. Trends Microbiol 21:167–173. doi:10.1016/j.tim.2012.12.001 CrossRefPubMed

28.

Olszak T, An D, Zeissig S et al (2012) Microbial exposure during early life has persistent effects on natural killer T cell function. Science 336(80):489–493. doi:10.1126/science.1219328.Microbial CrossRefPubMedPubMedCentral

29.

Parikka V, Näntö-Salonen K, Saarinen M et al (2012) Early Seroconversion and rapidly increasing autoantibody concentrations predict prepubertal manifestation of type 1 diabetes in Children at genetic risk. Diabetologia 55:1926–1936. doi:10.1007/s00125-012-2523-3 CrossRefPubMed

30.

Peterson DA, McNulty NP, Guruge JL, Gordon JI (2007) IgA response to symbiotic bacteria as a mediator of gut homeostasis. Cell Host Microbe 2:328–339. doi:10.1016/j.chom.2007.09.013 CrossRefPubMed

31.

Rojo D, Hevia A, Bargiela R et al (2015) Ranking the impact of human health disorders on gut metabolism: systemic lupus erythematosus and obesity as study cases. Sci Rep 5:8310. doi:10.1038/srep08310 CrossRefPubMedPubMedCentral

32.

Russell SL, Gold MJ, Hartmann M et al (2012) Early life antibiotic-driven changes in microbiota enhance susceptibility to allergic asthma. EMBO Rep 13:440–447. doi:10.1038/embor.2012.32 CrossRefPubMedPubMedCentral

33.

Scher JU, Sczesnak A, Longman RS et al (2013) Expansion of intestinal Prevotella copri correlates with enhanced susceptibility to arthritis. Elife 2:e01202. doi:10.7554/eLife.01202 CrossRefPubMedPubMedCentral

34.

Sonnenberg GF, Monticelli LA, Alenghat T et al (2012) Innate lymphoid cells promote anatomical containment of lymphoid-resident commensal bacteria. Science 336:1321–1325. doi:10.1126/science.1222551.Innate CrossRefPubMedPubMedCentral

35.

Srinivas G, Möller S, Wang J et al (2013) Genome-wide mapping of gene-microbiota interactions in susceptibility to autoimmune skin blistering. Nat Commun 4:2462. doi:10.1038/ncomms3462 CrossRefPubMedPubMedCentral

36.

Teng F, Klinger CN, Felix KM et al (2016) Gut microbiota drive autoimmune arthritis by promoting differentiation and migration of Peyer’s patch T follicular helper cells. Immunity 44:875–888. doi:10.1016/j.immuni.2016.03.013 CrossRefPubMedPubMedCentral

37.

Thaiss CA, Zmora N, Levy M, Elinav E (2016) The microbiome and innate immunity. Nature 535:65–74. doi:10.1038/nature18847 CrossRefPubMed

38.

Vossenkamper A, Blair PA, Safinia N et al (2013) A role for gut-associated lymphoid tissue in shaping the human B cell repertoire. J Exp Med 210:1665–1674. doi:10.1084/Jem.20122465 CrossRefPubMedPubMedCentral

39.

Van de Wiele T, Van Praet JT, Marzorati M et al (2016) How the microbiota shapes rheumatic diseases. Nat Rev Rheumatol 12:398–411. doi:10.1038/nrrheum.2016.85 CrossRefPubMed

40.

Wu HJ, Ivanov II, Darce J et al (2010) Gut-residing segmented filamentous bacteria drive autoimmune arthritis via T helper 17 cells. Immunity 32:815–827. doi:10.1016/j.immuni.2010.06.001 CrossRefPubMedPubMedCentral

41.

Zheng W, Zhang Z, Liu C et al (2015) Metagenomic sequencing reveals altered metabolic pathways in the oral microbiota of sailors during a long sea voyage. Sci Rep 5:1–11. doi:10.1038/srep09131

Titel: Mikrobiom und Autoimmunität
verfasst von: Dr. T. Schröder
S. Ibrahim
Publikationsdatum: 20.03.2017
Verlag: Springer Medizin
Schlagwörter: Typ-1-Diabetes
Arthritis
Rheumatoide Arthritis
Systemischer Lupus erythematodes
Multiple Sklerose
Darmmikrobiom
Lupus erythematodes
Erschienen in: Die Innere Medizin / Ausgabe 5/2017
Print ISSN: 2731-7080
Elektronische ISSN: 2731-7099
DOI: https://doi.org/10.1007/s00108-017-0221-4

Praxisempfehlungen der Deutschen Diabetes Gesellschaft

Kurz, prägnant und aktuell: Die Praxisempfehlungen der Deutschen Diabetes Gesellschaft.

Zu den Praxisempfehlungen

Passend zum Thema

Service mit Mehrwert

Services in der MS-Therapie für Neurolog*innen und Betroffene

Diagnose und Therapie der MS können für Patient*innen und Neurolog*innen mit Herausforderungen einhergehen [1,2]. Mit umfangreichen Servicemaßnahmen klärt Biogen Ärztinnen und Ärzte über mögliche Therapieoptionen auf und unterstützt diese bei der Fortbildung sowie Betroffene im Alltag.

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2017

Fieber nach Türkei-Reise: Das wurmte die Leber!

Fäkaler Mikrobiomtransfer: Was ist gesichert?

Kongresse des BDI

Akutes Nierenversagen bei einer 75-jährigen Patientin mit High-output-Ileostoma

Grundlagen des Mikrobioms

Expertenkonsens: Antikoagulation bei Patienten mit CKD

Praxisempfehlungen der Deutschen Diabetes Gesellschaft

Passend zum Thema

Services in der MS-Therapie für Neurolog*innen und Betroffene