Multiple Sklerose und Mikrobiota

Zusammenfassung

Sowohl genetische Prädisposition wie auch Umwelteinflüsse beeinflussen das individuelle Risiko an Multiple Sklerose (MS) zu erkranken. Bei eineiigen Zwillingen beträgt die Konkordanzrate für MS etwa 30 %, d. h. Umwelteinflüsse haben sogar größere Bedeutung für die Krankheitsentstehung als genetische Faktoren. Tierexperimentelle Befunde in einem T-Zell-Rezeptor-transgenen, spontanen Mausmodell der experimentell-autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) belegen eindrucksvoll die entscheidende Rolle der individuellen Darmflora (Mikrobiota): Keimfrei gehaltene Mäuse sind vor EAE komplett geschützt. Wenn jedoch der Darm der Tiere mit für Mäuse physiologischen Mikrobiota besiedelt wird, entwickeln die Tiere spontan eine der menschlichen MS verblüffend ähnliche, schubförmige ZNS-Erkrankung. Offensichtlich wird in diesem Modell die Autoimmunreaktion gegen ZNS-Gewebe von den Darmmikrobiota „ferngesteuert“. Dies lässt sich dadurch erklären, dass einerseits die Mikrobiota Immunreaktionen im „darmassoziierten Immungewebe“ („gut associated lymphoid tissue“, GALT) beeinflussen und andererseits das GALT systemische Immunreaktionen reguliert. Die Bedeutung der Mikrobiota für die Entstehung der MS ist noch weitgehend unbekannt. Neue Methoden der DNA-Sequenzierung und der Bioinformatik ermöglichen aber inzwischen die Analyse äußerst komplexer bakterieller „Metagenome“. Sollte es gelingen, individuelle mikrobielle Risikoprofile zu identifizieren, die für MS prädisponieren, würden sich völlig neue Perspektiven für die Prophylaxe und Therapie der MS eröffnen.

Summary

The individual risk of contracting multiple sclerosis (MS) is determined by genetic predisposition as well as environmental factors. In monozygotic twins the concordance rate for MS is approximately 30 % indicating that environmental factors are even more important than genetic factors. Observations in a T-cell receptor-transgenic, spontaneous mouse model strongly point to an important contribution of the individual gut microbiome (microbiota). Mice maintained in a germ-free environment are completely protected from experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in this model, whereas mice that are kept under normal conditions spontaneously develop a relapsing-remitting central nervous system (CNS) disease which is astoundingly similar to human MS. It appears that the autoimmune reaction against CNS tissue is “remotely controlled” by the gut microbiota. This may be explained by the facts that the microbiota influences the gut-associated lymphoid tissue (GALT) and, vice versa, the GALT regulates systemic immunity. The precise role of the microbiota in MS remains to be clarified. New methods of DNA sequencing and bioinformatics allow the analysis of very complex bacterial metagenomes. If individual microbial risk profiles can be identified this would provide completely new perspectives for the prophylaxis and therapy of MS.