Autonomic Innervation and Regulation of the Immune System (1987-2007)

Sympathisches Nervensystem, Organe des Immunsystem, Noradrenalin, T-Zellen, B-Zellen

Nance & Sanders, Brain, Behaviour & Immunity 2007

Die Innervation und Regulation des Immunsystems durch das Autonome Nervensystem

 

abstract. Es wurden seit 1987 nur wenige neuroanatomische Studien durchgeführt um die Innervation des Immunsystems zu identifizieren. Diese Studien zeigten, dass alle primären und sekundären immunkompetenten Organe ihre sympathische Innervation über sympathische postganglionäre Neuronen erhalten. Sensorisch innerviet sind Weder der Thymus noch die Milz, es gibt jedoch Anhaltspunkte für eine sensorische Versorgung der Lymphknoten und des Knochenmarks aus den dorsalen Spinalganglien. Die primäre neurale Regulation der immunologischen Funktionen wird durch das sympathische Nervensystem (SNS) und dessen Hauptneurotransmitter Noradrenalin gesteuert. Eine Aktivierung des SNS inhibiert hauptsächlich die Aktivität von Zellen des angeborenen Immunsystems, während es die Zellen des erworbenen Immunsystem ebenso aktivieren wie auch hemmen kann. Zellen des angeborenen Immunsystems haben alpha- und beta-adrenerge Rezeptoren, wohingegen T- und B-Lymphozyten beta2-adrenerge Rezeptoren exprimieren, eine Ausnahme bilden dabei die TH2-Zellen von Nagetieren, die keine der oben genannten Rezeptoren produzieren. Durch diese adrenergen Rezeptoren ist Noradrenalin in der Lage die Aktivität der Immunzellen zu steuern, indem es eine Änderung der zellulären Aktivität herbei führt, was oft eine Änderung der Genexpression für Zytokine und Antikörper beinhaltet.

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In vitro killing of Candida albicans by fatty acids and monoglycerides

Candida albicans, mittelkettige Fettsäuren, Laurinsäure, Caprinsäure, Kokosöl, antifugale Wirkung

Bergsson et al., AAC 2001

Das Abtöten von Candida albicans in vitro durch Fettsäuren und Monoglyzeride

 

abstract. Die Emfindlichkeit von C. albicans gegenüber verschiedenen Fettsäuren und deren 1-Monoglyzeride wurde anhand einer kurzen Inaktivierungszeit getestet und nach der Behandlung mit Caprinsäure wurden mit dem Transemissionselektronenmikroskop (TEM) sog. ultradünne Schnitte untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Caprinsäure, eine gesättigte Fettsäure mit zehn Kohlenstoffatomen, die schnellste und effektivste Abtötung aller drei getesteten C. albicans-Linien ergab, das Cytoplasma wurde dabei aufgrund einer zerstörten oder aufgelösten Plasmamembran unorganisiert und vermindert. Laurinsäure, eine gesättigte Fettsäure aus zwölf Kohlenstoffatomen war die wirksamste Fettsäure bei niedrigen Konzentrationen und einer längeren Einwirkzeit.

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Health-promoting properties of common herbs

Kräuter, Krebs, Immunsystem, Phytochemicals, Antioxidatien

Winston, Am J Clin Nut 1999

Gesundheitsfördernde Eigenschaften bekannter Kräuter 

 

abstract. Kräuter werde seit Jahrhunderten in der Küche und zu medizinischen Zwecken verwendet. Das wissenschaftliche Interesse fokussierte sich bislang auf verschiedene Kräuter die fettsenkende, antikoagulative, anticancerogene oder immunstimulierende Eigenschaften besitzen und dadurch helfen das Risiko für cardiovaskuläre Erkrankungen und Krebs zu reduzieren. In verschiedenen Kräutern wurden viele verschiedene aktive Substanzen, sog. Phytochemicals, gefunden, darunter Flavonoide, Terpenoide, Lignane, Sulfide, Polyphenole, Carotenoide, Coumarine, Saponine, Pflanzensterole, Curcumine und Phthalide. Mehere dieser Phytochemicals inhibieren die Nitrosierung oder die Bildung von DNA-Ädukten oder stimulieren die Aktivität von schützenden Enzymen wie z.B. das Phase II-Enzym Gluthationtransferase. Die Forschung drehte sich bisher um die biochemischen Aktivitäten der Allium sp. (Lauchgewächse), Labiatae (Lippblütler), Umbelliferae (Doldenblütler) und Zingiberaceae (Ingwergewächse), sowie von Flachs (Leinöl), Süßholz und Grüntee. Viele dieser Kräuter enthalten starke antioxidative Inhaltsstoffe die einen beachtlichen Schutz vor chronischen Erkrankungen bieten. Diese Inhaltsstoffe schützen LDL-Cholesterin vor Oxidation, hemmen Cyclooxygenase- und Lipoxygenase-Enzyme, hemmen die Fettperoxidation oder haben antivirale oder anticancerogene Wirkungen. Die flüchtigen ätherischen Öle der weit verbreiteten Küchenkräuter, Gewürze und Kräutertees hemmen die Mevalonatsynthese und unterdrücken dadurch die Cholsterinsynthese und Tumorwachstum.

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Dietary fats, fatty acids and insulin resistance - short review of a multifaceted connection

omega-3, omega-6, mehrfach ungesättigte Fettsäuren, Insulinresistenz, Glukoseaufnahme, Adipositas

Haag, Dippenaar, MedSciMonit 2005

Fette in der Nahrung, Fettsäuren und Insulinresistenz - ein kurzer Review einer facettenreichen Verbindung 

 

abstract. Insulinresistenz (IR) ist ein weltweit vermehr auftretendes Phänomen welches sich über Jahre hinweg entwickelt und letztlich, wenn es nicht kontrolliert wird, für cardiovaskuläre Erkrankungen und D.m. Typ II prädisponiert. IR ist eine allgemeine Stoffwechselstörung die durch eine unzureichende Funktion von Insulin in der Skelettmuskulatur, der Leber und in den Adipozyten gekennzeichnet ist. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass ein hoher Spiegel an freien Fettsäuren (FS), und noch wichtiger die relative Menge von gesättigten FS zu ungesättigten FS, eine wichtige Rolle bei der Entstehung der IR spielt. Dieses Verhältnis spiegelt wiederum die Zusammensetzung der Fette in der Nahrung wieder. Die Aufnahme über die Nahrung und die Plasmaspiegel entscheiden über die Fettsäurenzusammensetzung in der Zellmembran. Mehr gesättigte FS in der Membran scheinen die Wirkungen von Insulin stark zu beeinträchtigen, wo hingegen mehrfach ungesättigte FS, allen voran omega-3 und omega-6 und im speziellen deren Verhältnis zueinander, die Insulinsensitivität verbessern. In vitro-Studien bestätigen allerdings nicht immer die klinischen Hinweise. Wir diskutieren die möglichen Rollen von gesättigten und ungesättigten FS in der Insulinkaskade im Licht der neuesten Erkenntnisse. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass FS die Genexpression in Zellen verändern, v.a. von den Genen, die durch peroxisome proliferator-activated receptor gamma2 (PPAR gamma2) akiviert werden.

Dadurch dass der Mensch über die letzten Jahrhunderte zu einer Ernährung übergegangen ist, die reich an gesättigten FS und trans-FS ist, ist auch die IR mit den damit verbundenen Krankheiten verstärkt aufgetreten. Ein grösseres Wissen über die Rollen von Fetten aus der Nahrung und FS im Plasma bei der Pathogenese von IR wird es ermöglichen verbesserte Präventions- und Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.

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The role of skeletal muscle insulin resistance in the pathogenesis of the metabolic syndrome

D.m. Typ II, nichtalkoholische Fettleber, Adipokine, atherogene Dyslipidämie, viszerales Fett, Insulinresistenz

Petersen KF et al., PNAS 2007

Die Rolle von Insulinresistenz in der Skelettmuskulatur bei der Pathogenese des metabolischen Syndroms

 

abstract. Wir untersuchten die Hypothese, dass Insulinresistenz (IR) in der Skelettmuskulatur durch eine Verschiebung der postprandialen Energiespeicherung die Entstehung von atherogener Dyslipidämie, welche in Verbindung mit dem metabolischen Syndrom steht, fördert. Nach Einnahme von zwei kohlenhydratreichen Mahlzeiten war die Synthese von Muskelglykogen bei jungen, schlanken, insulinresistenten Personen im Vergleich zu einer insulinsensitiven Kontollgruppe mit gleichem Alter, BMI und Aktivitätsmuster um ca. 60 % reduziert. Gleichzeitig war die de novo Lipogenese und Triglycerid-Synthese bei den insulinresistenten Personen um den Faktor 2 erhöht. Diese Veränderungen gingen einher mit einem 60%igen Anstieg der Triglycerid-Konzentration im Plasma und einer 20%igen Verminderung des high density lipoprotein (HDL) im Plasma, es kam aber zu keinem Anstieg von TNF alpha, IL-6, adiponectin, resistin, retinol binding protein 4 oder des intraabdominellen Fettvolumens. Diese Daten zeigen, dass durch eine verminderte Bildung von Muskelglykogen IR in der Skelettmuskulatur die Entstehung von atherogener Dyslipidämie fördert. Dies ist auf die Veränderung des Verteilungsmusters der aufgenommenen Kohlenhydrate zurückzuführen, diese werden weg von einer Glykoneogenese innnerhalb der Muskulatur hin zu einer de novo Lipogenese in der Leber geführt, was sich wiederum in erhöhten Spiegeln von Triglyceriden im Plasma und einer verminderten HDL-Konzentration zeigt. Die IR war bei diesen Probanden unabhängig von Veränderungen der Plasmakonzentration von TNF alpha, IL-6, adiponectin, resistin, retinol binding protein 4 oder der Masse an viszeralem Fett, was vermuten lässt, dass diese Faktoren bei der Entstehung von IR in der frühen Phase des metabolischen Syndroms nicht die Hauptrolle spielen.

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Roles of skeletal muscle and peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) in the development and treatment of obesity

Muskulatur, Fettgewebe, PPAR, Bewegung, Adipokine, Myokine

Lopez-Soriano, Chiellini, Maffei, Grimaldi, Argiles, Endocrine Reviews 2006

Die Rolle der Skelettmuskulatur und der Peroxisome Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR) bei der Entstehung und Behandlung von Adipositas 

 

abstract. Stoffwechselstörungen die mit Veränderungen des Fettstoffwechsels einhergehen, z.B. Adipositas, D.m. Typ II und Syndrom X, sind in den westlichen Gesellschaften verstärkt zu beobachten. Trotz umfangreicher Forschungsarbeit zu diesen Pathologien und deren molekularer Mechanismen sind wir immernoch weit davon entfernt zu verstehen, wie diese Stoffwechselstörungen entstehen, wie sie miteinander in Verbindung stehen und wie man sie effektiv behandelt. Unser Verständnis der molekularen Vorgänge, die bei diesen Krankheiten zu finden sind, wurde durch die Entdeckung dass Fettgewebe ein endokrines Gewebe ist, deutlich verändern. Fettgewebe kann Moleküle auschütten die in der Lage sind die Fettsäuren-Homöostase aufrecht zu erhalten - die sogenannnten Adipokine. Dieses Wissen wurde durch die Entdeckung der PPARs und ihrer Liganden weiter vertieft, diese finden momentan in der Behandlung von Fettstoffwechselstörungen weitverbreitet ihren Einsatz. Trotzdem bleibt ein Hauptpunkt ungelöst, und zwar die Rolle des Fettstoffwechsels innerhalb der Muskulatur, da vor allem diese Stoffwechselvorgänge eine wichtige Rolle bei der Entstehung der oben genannten Krankheiten spielt. Es wird eine reziproke Regulation zwischen Fettgewebe und Skelettmuskulatur vermutet. Die Sichtweise wie der Fettstoffwechsel reguliert wird hat sich durch die Entschlüsselung weiterer Aufgaben von PPAR delta in der Skelettmuskulatur geändert (Muskulatur wird nun als endokrines Gewebe angesehen), was neue und vielversprechende Türen für die Behandlung von Fettstoffwechselstörungen öffnet.

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Intense sweetness surpasses cocaine reward

Belohnung, süß, Geschmack, Kokain, Abhängigkeit

Lenoir, Serre, Cantin, Ahmed, PLoS One 2007

Höhere Belohnung durch intensive Süße als durch Kokain

 

Hintergrund:

Raffinierte Zucker (z.B. Sukrose, Fruktose) waren in der menschlichen Ernährung bis in die jüngste Zeit quasi nicht vorhanden. Heutzutage führt die stark zuckerhaltige Ernährung zusammen mit anderen Faktoren zu dem momentanen rasanten Anstieg an Adipositas. Die Motivation zu einem hohen Verbrauch von stark zuckerhaltigen Lebensmitteln und Getränken wird zunächst durch das Vergnügen an dem süßen Geschmack ausgelöst, dieses Gefühl der Freude wird oft mit einer Abhängigkeit verglichen. Obwohl es viele biologische Gemeinsamkeiten zwischen gesüssten Lebensmitteln und Drogen gibt, ist das Verhältnis des Abhängigkeitspotentials der beiden zueinander bislang noch nicht bekannt.

 

Methodologie / Ergebnisse:

Wenn Ratten sich zwischen Saccharin-gesüßtem Wasser (intensiver süßer Geschmack ohne Kalorien) und intravenösem Kokain (mit einem hohen Abhängigkeitspotential und für den Körper schädigend) entscheiden können, wählt ein Großteil der Tiere (94%) den süßen Geschmack des Saccharin. Die Vorliebe für Saccharin hängt nicht davon ab, dass es süß ist ohne kalorienhaltig zu sein, der gleiche Effekt wurde auch mit Sukrose (einem natürlichen Zucker) beobachtet. Darüber hinaus war die Vorliebe für Saccharin auch nicht durch höhere Dosen Kokain zu verändern und war auch dann zu beobachten, wenn die Tiere vorher für Kokain sensitiviert wurden oder die Einnahmemenge von Kokain gesteigert wurde, was allgemein als Zeichen einer Abhängigkeit gesehen wird.

 

Schlussfolgerung:

Unsere Ergebnisse zeigen deutlich dass intensive Süße die Belohnung welche durch Kokain hervorgerufen wird sogar bei drogenabhängigen Individuen übertreffen kann. Wir vermuten, dass das Abhängigkeitspotential von intensiver Süße durch eine angeborene hohe Empfindlichkeit gegenüber süßen Geschmacksrichtungen hervorgerufen wird. Bei den meisten Säugetieren, u.a. Ratten und Menschen, entwickelten sich die Geschmacksrezeptoren in einer Umgebung in der es relativ wenig Zucker gab, daher sind diese nicht an hohe Konzentrationen von "süß" angepasst. Die übermässige Stimulierung dieser Rezeptoren durch eine zuckerreiche Ernährung, wie sie heutzutage in den modernen Gesellschaften zu finden ist, schafft ein übermässiges Belohnungssignal im Gehirn, welches das Potential hat Selbstkontrollmechanismen zu umgehen und so zu Abhängigkeit führen kann.

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Mechanisms of Insulin Resistance in Humans and Possible Links With Inflammation

Insulinresistenz, Entzündung, Fettsäuren

Savage, Petersen, Shulman, Hypertension 2005

Insulinresistenz bei Menschen - zugrunde legende Mechanismen und mögliche Verbindungen mit Enzündungsprozessen 

 

abstact. Insulinresistenz (IR) spielt eine der Hauptrollen in der Pathogenese des metabolischen Syndroms und D.m. Typ II, und doch hat man die dafür verantwortlichen Mechanismen bis jetzt schlecht verstanden. Studien an Menschen mittels Magnetresonanzspektroskopie (MRS) legen nahe, dass ein Defekt des insulinstimulierten Glukosetransports in der Skelettmuskulatur die Hauptstoffwechselveränderung bei insulinresistenten Typ II-Diabetikern ist. Dieser Defekt der Glukosetransporter scheint durch Fettsäuren hervorgerufen zu sein welche die insulinstimulierte Tyrosin-Phosphorylierung des Insulinrezeptorsubstrat 1 (IRS-1) und die damit verbundene Aktivität der Phosphatidyliinositol-3-Kinase (PI3K) hemmen. Mehrere Stoffwechselveränderungen führen zu einer vermehrten Bildung von intramuskulären und intrahepatischen Abbauprodukten des Fettsäurestoffwechsels, u.a. kommt es zu einem gesteigerten Fetttransport zur Muskulatur und zur Leber als Konsequenz einer exzessiven Energieaufnahme, Störungen des Fettstoffwechsels in Adipozyten oder erworbenen oder vererbten Defekten der mitochondrialen Fettsäuren-Oxidation. Ein Verständnis für die molekularen und biochemischen Störungen bei IR bringt neue therapeutische Ziele für die Behandlung des metabolischen Syndroms und D.m. Typ II ans Tagenslicht.

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Evolutionary origins of insulin resistance: a behavioral switch hypothesis

Insulinresistenz, thrifty gene Hypothese, Glukoseallokation, Adipositas, metabolisches Syndrom

Watve, Yajnik, BMC Evolutionary Biology 2007

Evolutionäre Ursprünge von Insulinresistenz: bedingt durch ein Veränderung des Verhaltens - eine Hypothese

 

Hintergrund:

Es wird vermutet, dass die Insulinresistenz (IR) eine evolutionäre Anpassung an Hungerperioden darstellt. IR kann zu einer Reihe von Krankheiten inkl. D.m. Typ II und koronaren Herzkrankheiten führen. Die "thrifty gene" ("sparsame Gene") und "thrifty phenotype" Hypothese stellte für die letzten vier Jahrzehnte das vorherrschende Paradigma dar. Unser wachsendes Verständnis der Folgen eines beeinträchtigten Insulinsignalweges zeigt aber, dass die bestehende Hypothese unzureichend ist.

 

Hypothese:

Wir nehmen an, daß IR eine sozioökologische Anpassung ist, welche zwei phänotypsche Veränderungen begleitet, (i) eine Veränderung der Reproduktionsstrategie von "r" (viele Nachkommen mit wenig Einsatz für den einzelnen) nach "K" (wenig Nachkommen mit viel Einsatz für den einzelnen) und (ii) ein Wechsel von "stärker zu schlauer" oder "Soldat zu Diplomat", d.h. von einem eher muskelabhängigen zu einem gehirnabhängigen Lebensstil. Es könnte für beide Anpassungen ein gemeinsamer Auslöser aufgekommen sein, da sich die für beide Veränderungen geeigneten Umweltbedingungen stark überlappen und miteinander interagieren.

 

Prüfung der Hypothese:

IR während der Schwangerschaftleitet mehr Energie zur Plazenta, was gleichbedeutend mit einer grösseren Investition in die Nachkommenschaft ist, auf der anderen Seite wird IR mit einer verminderten Ovulationsrate assoziiert. Eine lange Lebensspanne wird ebenfalls mit dem Insulinsignalweg in Zusammenhang gebracht. Bei IR wird dem Gehirn im Verhältnis zur Muskulatur mehr Energie bereit gestellt, darüber hinaus hat eine Hyperinsulinämie ebenfalls einen direkten Einfluss auf die kognitiven Fähigkeiten des Gehirns. Unsere Hypothese wird durch klinische Daten und durch aktuelle Forschungen des molekularen Zusammenspiels innerhalb des Insulinsignalweges unterstützt. Darüber hinaus können viele Vorhersagen unserer Hypothese experimentell und epidemologisch bestätigt werden.

 

Bedeutung der Hypothese:

Die vorliegende Hypothese kann ein grundlegendes Umdenken bei den Behandlungsansätzen des metabolischen Syndroms sowie in der Gesundheitspolitik herbeiführen.

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Acute threat to the social self: shame, social self-esteem, and cortisol activity

soziale Bedrohung, Kortisol, Scham, Selbstbewusstsein

Gruenewald, Kemeny, Aziz, Fahey, Psychosomatic Medicine 2004

Akute Bedrohung des sozialen Selbst: Scham, soziales Selbstbewusstsein und Kortisolaktivität

 

Zielsetzung:

Die von uns vorgestellte Theorie der sozialen Selbsterhaltung ("self preservation theory") stellt die These auf, dass Situationen die unser "soziales Selbst" gefährden (also unseren sozialen Wert oder Rang), ein stärkeres Gefühl von niedrigem sozialen Wert (Scham) hervorrufen, wie auch ein Verlust von sozialem Selbstbewusstsein und erhöhte Kortisolmengen. Um unsere Annahme zu verifizieren wurden kognitive, emotionale und physiologische Reaktionen während Stresstests im Labor unter An- bzw. Abwesenheit einer "Bedrohung des sozialen Selbst" verglichen und ausgewertet.

 

Methoden:

Emotionen, Selbstvertrauen, Herzfrequenz, Blutdruck und Kortisol im Speichel wurden prä- und poststress bei 81 Personen gemessen und verglichen. Diese wurden zufällig ausgewählt und mussten Aufgaben aus den Bereichen Sprache und Arithmetik einmal in Anwesenheit (n=41) bzw. Abwesenheit (n=40) von sozialer Bedrohung durchführen.

 

Ergebnisse:

Wie in der Hypothese vermutet, zeigten Teilnehmer die sozial beurteilt wurden eine größere Scham und einen stärkeren Rückgang ihres sozialen Selbstvertrauens. Weitere psychologische Stimmungen (Unruhe, Selbstvertrauen hinsichtlich der Ausführung des Tests) zeigten keine unterschiedlichen Abweichungen in Abhängigkeit vom sozialen Kontext. Bei den Teilnehmern die sozial beurteilt wurden, konnte ein Ansteig von freiem Kortisol im Speichel beobachtet werden, während bei den Teilnehmern ohne soziale Bewertung kein Anstieg zu verzeichnen war. Bei den Teilnehmern, die das grössere Schamgefühl und ein niedrigeres soziales Selbstbewusstsein während einer sozialen Bedrohungssituation hatten, waren auch die Kortisolanstiege ausgeprägter.

 

Schlussfolgerung:

Die Bedrohung des sozialen Selbst ist ein wichtiger Faktor für ein ausgeprägtes Schamgefühl, führt zu niedrigem sozialen Selbstbewusstsein und steigert den Kortisolanstieg bei anspruchsvollen Lesitungstests. Die Kortisoländerungen sind in diesem Kontext wahrscheinlich spezifisch mit der Wahrnehmung von niedrigem Selbstwertgefühl verbunden.

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The immune system: a new look at pain

Immunsystem, Zytokine, Gliazellen, neuropathischer Schmerz

Zhang, Huang, Chinese Medical Journal 2006

Das Immunsystem: Eine neue Betrachtungsweise bei Schmerzen - ein Überblick

 

Zielsetzung:

Ein Überblick über die Verbindungen zwischen dem Immunsystem und Schmerzmechanismen

 

Datenquellen:

relevante Untersuchungen die zwischen 1987-2005 veröffentlicht wurden

 

Studienauswahl:

Artikel über das Immunsystem und Schmerz wurden ausgewählt

 

Datenauswahl:

Die Daten wurden hauptsächlich aus den 74 Artikeln der Quellenangabe gewonnen

 

Ergebnisse:

Schmerz wurde klassischerweise als rein neural übertragen angesehen. Heutzutage gibt es aber immer mehr Beweise welche die Verbindung zwischen dem Immunsystem und dem ZNS aufzeigen. Dieser Artikel gibt eine Übersicht über die Rolle des Immunsystem bei der Entstehung von Schmerz zusammen mit der Bedeutung von Gliazellen bei diesem Prozess. Die Ergebnisse legen einen neuen Zugang bei der Kontrolle von Schmerzzuständen nahe.

 

Schlussfolgerung:

Das Immunsystem spielt eine wichtige und sogar noch ausbaufähige Rolle bei der Entwicklung von Schmerzzuständen

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Probiotics and prebiotics in chronic inflammatory bowel disease

Probiotika, Prebiotika, chronische entzündliche Darmerkrankungen, IBD

Ewaschuk, Dieleman, World Journal of Gastroenterology 2006

Probiotika und Prebiotika bei chronischen entzündlichen Darmerkrankungen

 

abstract. Die prokaryoten (ohne Zellkern) und eukaryoten (mit Zellkern) Zellen des Colons leben in hochkomplexen aber harmonischen Verhältnissen miteinander. Störungen dieser bemerkenswerten Symbiose können zur Entstehung von entzündlichen Darmerkrankungen (inflammatory bowel disease [IBD]) führen. Obwohl die Ätiologie der IBD noch nicht vollständig geklärt ist, weiß man dass die chronischen Entzündungen bei M. Crohn, Colitis ulcerosa und chronischer Pouchitis das Ergebniss einer übermässig aggressiven Immunantwort gegenüber der Darmflora bei genetisch anfälligen Personen ist. Kürzlich veröffentlichte Studien haben unser Verständnis erweitert wie die Interaktion zwischen dem Wirt und der Intestinalflora abläuft und welche Rolle die Mikroflora bei der Aufrecherhaltung der intestinalen Homöostase spielt. Seit man verstanden hat wie sich die Darmflora positiv auf unserem Darm auswirkt wurde der Augenmerk auch immer mehr darauf gelegt, wie man die Zusammensetzung der Darmflora modifizieren kann um einen positiven Einfluss auf unsere Gesundheit zu haben. Bis heute gibt es eine Vielzahl von Studien welche die Rolle von Pre- und Probiotika bei chronischen Darmentzündungen untersucht haben. Dieser Artikel beginnt mit einer Übersicht über die Rolle der Darmflora bei der Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts innerhalb des mukosalen Immunsystems und wie ene dysregulierte Immunatwort zu einer IBD führen kann. Weiterhin haben wir eine Zusammenfassung des Einsatzes von Pre- und Probiotika bei experimentellen und humanen IBD angefügt. 

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Pain and the neuromatrix in the brain

Neuromatrix, Schmerz, sensorischer Input

Melzack, Journal of Dental Education 2001

Schmerz und die Neuromatrix im Gehirn

 

abstract. Die Theorie der "Neuromatrix" schlägt vor Schmerz als eine multidimensionale Erfahrung zu sehen, welche durch charakteristische Impulsmuster - der sogenannten "neurosignature" - erzeugt werden, die wiederum durch ein weit verzweigtes neurales Netzwerk - der körpereigenen Neuromatrix - generiert werden. Diese "neurosignature", die spezifische Handschrift, kann durch sensorischem Input aber auch unabhängig davon kreiert werden. Akuter Schmerz durch kurze Schmerzreize ist sehr sorgfältig von Neurowissenschaftlern untersucht worden und die zugrunde liegenden sensorischen Weiterleitungsmechanismen sind bekannt. Im Gegensatz dazu bleiben chronische Schmerzsysndrome, meist gekennzeichnet durch starke Schmerzen bei minimaler, bzw. fehlender erkennbarer Verletzung oder Pathologie, oft ein Rätsel. Darüber hinaus ist chronischer psychischer und physischer Stress oft mit chronischen Schmerzen assoziiert, wobei die Zusammenhänge bislang kaum verstanden sind. Die Theorie der Neuromatrix stellt ein neues Konzept dar um diese Probleme zu untersuchen. Nach dieser Theorie werden durch Output-Muster der körpereigenen Neuromatrix bei chronischem Stress, Pathologien und nach Verletzungen Programme aktiviert, welche auf unsere Wahrnehmung, unser Verhalten und unsere Homöostase Einfluss haben. Schmerz ist demnach vielmehr ein Produkt des Output eines weit verzweigten Netzwerks im Gehirn als durch den sensorischen Input hervorgerufen, der während einer Verletzung, Entzündung oder einer anderen Pathologie im Gehirn eingeht. Die Neuromatrix ist genetisch festgelegt und durch unsere sensorischen Erfahrungen modifiziert, sie ist der grundlegende Mechanismus der die neuralen Muster erzeugt, die "Schmerz" generieren. Der Output der Neuromatrix wird durch vielfältige Einflüsse, welche alle in der Neuromatrix konvergieren, geprägt, wobei der sensorische Input nur ein Teil davon ist.

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Infection-induced viscerosensory signals from the gut enhance anxiety: implications for psychoneuroimmunology

GI-Trakt, Emotionen, Immunsystem, viscerosensible Neuronen

Goehler, Lyte, Gaykema, Brain Behaviour & Immunity 2007

Infektionsbedingte viszerosensible Signale aus dem Darm triggern innere Unruhe: Bedeutungen für die Psychoneuroimmunologie

 

abstract.Infektionen und Entzündungen führen zu Stimmungs- und Wahrnehmungsveränderungen. Zusätzlich zum bekannten "klassische Krankheitsverhalten" mit Müdigkeit, sozialem Rückzug und Appetitlosigkeit, begleiten auch noch andere emotionale Antworten wie innere Unruhe (anxiety) eine Aktivierung des Immunsystems. Kürzlich veröffentlichte Studien zeigten das bakterielle Infektionen des Gastrointestinaltraktes (GI-Trakt) bei Mäusen zu einem verhalten führte, dass mit Unruhe bei Menschen gleichzusetzen ist. Das durch die Bakterien hervorgerufene Signal wird höchstwahrscheinlich durch vagale (parasympathische) sensorische Neuronen weitergeleitet und tritt schon früh während der Infektion auf (in den ersten sechs Stunden). Diese Signale bewirken eine Aktivierung von Hirnregionen welche viszerosensiblen Informationen und die Stimmungslage integrieren und verstärken die Aktivierung von Schlüsselregionen für Angst und Unruhe. Diese Ergebnisse unterstreichen die Wichtigkeit von viszerosensiblen Signalen aus dem GI-Trakt bei der Modulation von Verhaltensweisen während einer Bedrohung und legen nahe, dass diese Signale zu den affektiven Symptomen welche bei Störungen des GI-Trakts zu beobachten sind.

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Blood-neural barrier: intercellular communication at glio-vascular interface

Astrozyten, Blut-Neuronen-Schranke, ZNS, Endothelzellen

Kim, Kim et al, Journal of biochemistry & molecular biology 2006

Die Blut-Neuronen-Schranke: Zell-Zell-Kommunikation an der Schnittstelle zwischen Gliazellen und Gefässen

 

abstract. Die Blut-Neuronen-Schranke (blood-neural-barrier [BNB]) und mit ihr die Blut-Hirn-Schranke, bzw. die Blut-Netzhaut-Schranke ist eine Barriere die durch ein Netzwerk aus Endothelzellen, Astrozyten und Neuronen gebildet wird. Diese "Nerven-Gefäß-Einheiten" spielen eine wichtige Rolle wenn es darum geht die genau regulierte Umgebung für eine optimal funktionierende Neuronenaktivität aufrecht zu erhalten. Der Zusammenbruch der BNB ist eng mit der Entstehung und der Verschlechterung von ZNS-Erkrankungen verknüpft, obwohl bis heute noch nicht klar ist ob ein Versagen der BNB ein beschleunigendes Moment oder eine Folge ist. Die BNB ist unentbehrlich bei der Regulation des Milieus innerhalb dess ZNS, sie ist eine selektive Diffusionsbarriere und ist durch tight junctions zwischen den Epithelzellen, eine fehlende Fensterung und spezifische BNB-Transporter gekennzeichnet. Es konnte gezeigt werden dass die BNB astrozytenabhängig ist und durch die Epithelzellen der ZNS-Kapillaren gebildet wird, welche wiederum durch synaptische Endungen von Astrozyten umgeben sind und durch diese gesteuert werden. Durch die enge anatomische Verbindung mit den Epithelzellen kann vermutet werden das Astrozyten bei der Entwicklung, Aufrechterhaltung und dem Abbau der BNB eine grosse Rolle spielen und das Zusammenspiel zwischen Astrozyten und Epithelzellen die BNB in Physiologie wie Pathologie beeinflußt. Wenn wir die gegenseitige Beeinflussung dieser beiden Zellen besser verstehen, werden wir auch bessere Lösungen für BNB-Probleme und neue Möglichkeiten für die Bekämpfung von ZNS-Erkrankungen finden können. In diesem Artikel legen wir den Fokus auf die Wechselwirkung zwischen Astrozyten und Endothelzellen bei der Bildung und Erhaltung der BNB.

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The anti-inflammatory effect of exercise

Entzündung, Bewegung, Insulinresistenz, IL-6, TNF-alpha

Petersen, Pedersen, Journal of Applied Physiology 2005

Der entzündungshemmende Effekt von Bewegung 

 

abstract. Regelmässige Bewegung schützt insgesamt vor einer erhöhten Sterblichkeit, vor allem durch einem Schutz vor kardiovaskulären Erkrankungen (cardiovascular diseases [CVD]) und D.m. Typ II. Diese beiden Krankheitsbilder wurden durch eine beobachtete zwei- bis dreifache Erhöhung von Zytokinen mit chronischen unterschwelligen systemischen Entzündungen (chronic low-grade systemic inflammation [CLSI]) in Verbindung gebracht. Fettgewebe produziert TNF-alpha, was an einer Steigerung an löslichen TNF-alpha-Rezeptoren, IL-6, IL-1-Rezeptor-Antagonisten und C-reaktivem Protein zu sehen ist. Es liegt daher nahe dass eher TNF-alpha als IL-6 die treibende Kraft für Insulinresistenz und Dyslipidämie darstellt und dass IL-6 eher ein Marker als ein Auslöser ist. Während Bewegung wird IL-6 von Muskelfasern TNF-alpha-unabhängig produziert und stimuliert andere anti-inflammatorische Zytokine wie z.B. IL-1 ra und IL-10. Zusätzlich unterdrückt IL-6 die Bildung des proinflammatorischen TNF-alpha und erleichert den Fettstoffwechsel indem es die Lipolyse und beta-Oxidation stimuliert. Es liegt nahe das regelmässige Bewegung TNF-alpha unterdrückt und dadurch vor TNF-alpha-induzierter Insulinresistenz schützt. Kürzlich wurde IL-6 als erstes "Myokin" vorgestellt, Myokine wurden dabei als Zytokine definiert, welche durch kontrahierende Muskelfasern freigesetzt werden und ihre Wirkungen in anderen Organen des Körpers entfalten. In dem vorliegenden Artikel zeigen wir die Beteiligung von Myokinen an den gesundheitsfördernden Aspekten von Bewegung und ihre protektive Wirkung bei CLSI-induzierten chronischen Erkrankungen wie CVD und D.m. Typ II.

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