Artikel zur Langlebigkeit

Eine Ernährung mit hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren programmiert Immunzellen auf gute und schlechte Weise um

Eine Ernährung mit hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren programmiert Immunzellen auf gute und schlechte Weise um
  • Bei Mäusen, die sich ausschließlich an gesättigten Fetten ernährten, kam es zu Veränderungen ihres Immunsystems. Sie waren unter anderem besser in der Lage, Infektionen abzuwehren, waren aber anfälliger für Sepsis und entzündliche Erkrankungen. 

  • Die Forscher konzentrierten sich auf ein bestimmtes Fett im Blut der Mäuse, die eine ketogene Diät erhielten: Palmitinsäure, die häufig in tierischen Fetten und Milchprodukten vorkommt.

  • Bemerkenswerterweise wurden Mäuse, denen eine normale Ernährung verabreicht wurde und denen Palmitinsäure injiziert wurde, auch anfälliger für Sepsis.

  • Allerdings waren mit Palmitinsäure behandelte Mäuse auch besser in der Lage, eine Candida-Hefe-Infektion abzuwehren als unbehandelte Mäuse, was darauf hindeutet, dass es sich um ein zweischneidiges Schwert handelt.

  • Als die Forscher die Mäuse außerdem zwei Wochen lang mit einer ketogenen Diät fütterten, ihnen aber in den letzten drei Tagen auch Ölsäure (enthalten in Olivenöl) gaben, zeigten sie keine erhöhte Anfälligkeit für Sepsis mehr.

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Eine neue Studie von Forschern der Portland State University ist die erste, die zeigt, dass der Verzehr einer Ernährung, die ausschließlich reich an gesättigten Fetten ist, das Immunsystem der Maus umprogrammieren kann, wodurch sie Infektionen besser abwehren kann, aber auch anfälliger für systemische Entzündungszustände, einschließlich Sepsis. Brooke Napier, Assistenzprofessorin für Biologie an der PSU, leitete die Studie, die in veröffentlicht wurde eLife.

Die ketogene oder „Keto“-Diät ist eine beliebte fettreiche Diät, die zur Gewichtsreduktion oder zur Kontrolle epileptischer Anfälle eingesetzt wird. Diese Studie zeigt, dass eine ketogene Ernährung mit hohem Gehalt an gesättigten Fetten bei Mäusen erhebliche Auswirkungen auf ihr Immunsystem haben kann.

Eine frühere Studie von Napier und Kollegen ergab, dass Mäuse, denen eine fett- und zuckerreiche westliche Diät verabreicht wurde, anfälliger für Sepsis waren und eine höhere Sterblichkeitsrate aufwiesen als Mäuse, die eine Standarddiät erhielten. In der aktuellen Studie fanden die Forscher ähnliche Effekte bei Mäusen, denen eine fettreiche ketogene Diät verabreicht wurde, was darauf hindeutet, dass Nahrungsfett eine Rolle bei der Sepsis spielen könnte.

Die Forscher konzentrierten sich auf ein bestimmtes Fett im Blut der Mäuse, die eine ketogene Diät erhielten: Palmitinsäure, die häufig in tierischen Fetten und Milchprodukten vorkommt. Bemerkenswerterweise wurden Mäuse, denen eine normale Ernährung verabreicht wurde und denen Palmitinsäure injiziert wurde, auch anfälliger für Sepsis.

„Allein der Kontakt mit diesem einen gesättigten Fett machte sie anfälliger für Sepsis-Mortalität“, sagt Napier. „Die Vorstellung, dass man ein bestimmtes Fett in der Ernährung haben könnte, das solch drastische Krankheitsfolgen verursachen könnte, ist irgendwie unglaublich.“

Als nächstes untersuchten Napier und ihr Team, wie genau ein hoher Palmitinsäurespiegel eine Sepsis auslösen kann. Ihr erster Hinweis kam, als sie bemerkten, dass Mäuse, die mit westlicher Diät gefüttert wurden, Mäuse, die mit ketogener Diät gefüttert wurden, und Mäuse, die mit Palmitinsäure behandelt wurden, alle einen hohen Gehalt an entzündlichen Zytokinen aufwiesen, immunologischen Hormonen, die während einer Sepsis Fieber und systemische Entzündungen verursachen können.

Das Vorhandensein der entzündlichen Zytokine deutete darauf hin, dass Palmitinsäure das Immunsystem beeinflussen könnte, indem sie Entzündungen hervorruft, doch Napier entdeckte bald, dass die Geschichte komplizierter – und interessanter – war.

Ein zweischneidiges Schwert

Das Immunsystem von Säugetieren besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem primitiveren, kurzlebigen angeborenen Immunsystem und dem länger anhaltenden adaptiven Immunsystem.

Wenn Sie krank werden, bildet Ihr adaptives Immunsystem Antikörper und bereitet Ihren Körper auf die Abwehr einer zukünftigen Infektion vor. Dabei handelt es sich um eine Form des biologischen „Gedächtnisses“, das Monate, Jahre oder sogar ein Leben lang anhalten kann.

Biologen haben kürzlich herausgefunden, dass das angeborene Immunsystem auch über ein Gedächtnis verfügen kann, obwohl seine Zellen im Blut nur eine Woche bis einen Monat überleben. Das „Gedächtnis“ des angeborenen Immunsystems entsteht durch die Veränderung der Stammzellen im Knochenmark, die zukünftige angeborene Immunzellen bilden, eine Reaktion, die als trainierte Immunität bezeichnet wird.

In dieser Studie erfuhren Napier und Kollegen, dass Palmitinsäure eine trainierte Immunität auslösen kann. Das Fett fungiert als „kurzer Entzündungsimpuls“, der die Funktion der Stammzellen im Knochenmark der Maus verändert, sodass diese in Zukunft mehr entzündliche angeborene Immunzellen produzieren. Das bedeutet, dass das angeborene Immunsystem deutlich stärker reagiert, wenn es später auf einen zweiten Entzündungsreiz trifft. Manchmal, wie im Fall einer Sepsis, ist diese Reaktion zu stark.

„Unser Modell ist das erste Mal, dass jemand gezeigt hat, dass ein Nahrungsbestandteil diesen ersten Entzündungsimpuls auslösen kann“, sagt Napier. „Das Fett programmiert seine Stammzellen neu, um mehr entzündliche angeborene Immunzellen zu produzieren, und diese angeborenen Immunzellen produzieren – wenn sie in dieses Sepsis-Krankheitsmodell eingesetzt werden – mehr Zytokine, mehr Fieber und höhere Sterblichkeitsraten.“

Aber das ist nicht die ganze Geschichte – denn Entzündungen sind nicht immer etwas Schlechtes.

„Wenn Sie nur eine Infektion haben, ist eine stärkere Entzündung besser, weil Sie die Infektion schneller beseitigen können“, sagt Napier.

Die Forscher fanden heraus, dass dies bei den mit Palmitinsäure behandelten Mäusen der Fall war. Sie konnten eine Candida-Hefe-Infektion besser abwehren als unbehandelte Mäuse.

„Es ist ein zweischneidiges Schwert: Wenn man einem hohen Fettgehalt ausgesetzt ist und dann einer Krankheit ausgesetzt wird, bei der weitere Entzündungen die Krankheit verschlimmern, dann ist das eine schlechte Sache“, sagt Napier. „Aber wenn Sie sich in einer Situation befinden, in der Sie viel Fett essen und dann eine Infektion bekommen und mehr Entzündungen Ihnen helfen, die Infektion schneller zu beseitigen, ist das eine gute Sache.“

Nicht alle Fette sind gleich

Napier und Kollegen fanden außerdem heraus, dass eine andere Fettart möglicherweise in der Lage ist, den schädlichen Auswirkungen von Palmitinsäure entgegenzuwirken. Ölsäure, ein mehrfach ungesättigtes Fett, das in vielen pflanzlichen Ölen, einschließlich Olivenöl, vorkommt, kann die Synthese von Ceramid blockieren, einer Fettsubstanz, die eine Stressreaktion in Zellen auslösen kann und möglicherweise eine Rolle bei der hyperinflammatorischen Reaktion spielt, die eine Sepsis verursacht.

Als die Forscher Mäuse zwei Wochen lang mit einer ketogenen Diät fütterten, ihnen aber in den letzten drei Tagen auch Ölsäure gaben, zeigten sie keine erhöhte Anfälligkeit für Sepsis mehr.

„Es war absolut schockierend“, sagt Napier.

Während weitere Untersuchungen erforderlich sind, um zu sehen, wie sich die Ergebnisse dieser Studie auf den Menschen übertragen lassen, könnten diese Ergebnisse darauf hindeuten, dass die Arten von Fetten, die eine Person zu sich nimmt, die Funktion ihres Immunsystems und ihre Anfälligkeit für Krankheiten beeinflussen könnten.

„Wenn Sie eine Keto-Diät einhalten, die sehr viel Milchprodukte und rotes Fleisch enthält, werden Sie einen sehr hohen Gehalt an Palmitinsäure haben. Ohne dem durch mehrfach ungesättigte Fette aus etwas wie Olivenöl entgegenzuwirken, scheint es sehr.“ „Es ist vernünftig, dass Sie sich anfälliger für eine Sepsis machen könnten“, sagt Napier und weist darauf hin, dass diese Studie keineswegs ein rotes Zeichen gegen eine ketogene Diät ist. „Wenn Sie viel Palmitinsäure zu sich nehmen, können Sie sich in Zeiten einer globalen Pandemie auch selbst dabei helfen, Infektionen zu bekämpfen.“

Diese Ergebnisse könnten auch für Krankenhäuser relevant sein. Sie könnten beispielsweise zu Änderungen in der Ernährung von Menschen führen, die über Ernährungssonden ernährt werden, oder Aufschluss darüber geben, wie in Fettsäuren gelöste Medikamente am besten verabreicht werden. Gesundheitsdienstleister können eines Tages das Verhältnis von Ölsäure und Palmitinsäure für einen Patienten abhängig von seinem besonderen Infektions- oder Sepsisrisiko erhöhen oder verringern.

„Wir suchen definitiv nach Möglichkeiten, diese neue Wissenschaft auf klinische Fragestellungen anzuwenden“, sagt Napier.

Das Labor untersucht auch die Auswirkungen von Palmitinsäure in der Muttermilch. „Wir versuchen jetzt zu verstehen, ob die Menge an Fett, die die Mutter zu sich nimmt, die angeborene Immunantwort des entwöhnten Kindes beeinflusst, denn eine solche Reaktion auf Fett muss eindeutig evolutionär konserviert sein“, sagt sie. „Unsere Hypothese ist, dass Palmitinsäure in der Muttermilch Neugeborene während der Entwöhnung vor Infektionen schützt.“


Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Portland State University. Original geschrieben von Summer Allen. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Amy l Seufert, James W Hickman, Ste K Traxler, Rachael M Peterson, Trent A Waugh, Sydney J Lashley, Natalia Shulzhenko, Ruth J Napier, Brooke A Napier. Angereicherte gesättigte Fettsäuren in der Nahrung induzieren über die Ceramidproduktion eine trainierte Immunität, die den Schweregrad der Endotoxämie und die Beseitigung von Infektionen erhöht. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.76744


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