ICELAND

Veränderungen des Immunsystems und der gastrointestinalen Mikrobiota in Umgebung mit limitierter Antigen-Vielfalt und Gegenmaßnahmen

01.06.2019 bis 30.05.2022

Unter "normalen" Lebensbedingungen behält das menschliche angeborene und erworbene Immunsystem seine Funktionsfähigkeit und schützt die Gesundheit des Einzelnen während der allgegenwärtigen Herausforderungen von Umweltsignalen (Antigene, Toxine). Die größte Herausforderung kommt von der Nahrung und der intestinalen kommensalen Mikrobiota, die sie verarbeitet, während sie dem Körper Nährstoffe (Energie) liefert. Sowohl die Immun- als auch die Mikrobiota-Funktionen werden durch das Wirtsgenom mitbestimmt, während die Feinabstimmung zwischen dem menschlichen Genom (und Epigenom), dem Mikrobiom und dem Immunsystem noch unklar ist. Bei einem längeren Aufenthalt in einer hochgeschützten Umgebung mit sterilen und "monotonen" (vorverarbeiteten, konservierten/sterilisierten und stereotypen) Lebensmitteln kann sich dieses empfindliche Gleichgewicht ändern.
Die Manipulation der Mikrobiota durch probiotische Nahrungsergänzungsmittel kann zu einer Verbesserung der Gesundheit, insbesondere unter hohen Stress- und Arbeitsbelastungsbedingungen, beitragen. In den letzten zehn Jahren wurden Probiotika der zweiten Generation entwickelt, die nicht nur die Darmgesundheit und die Immunfunktion, sondern auch die Funktionen des zentralen Nervensystems (Stressreaktion, Gedächtnis, Stimmung) beeinflussen; diese werden als "Psychobiotika" bezeichnet und haben sich sowohl bei gesunden Probanden als auch bei Patienten bewährt. Ein solches Psychobiotikum ist Bifidobacterium longum 1714.
Unsere Hypothese ist, dass die gastrointestinale Mikrobiota und des Immunsystem eng miteinander verbunden sind und es zu assoziierten Veränderungen unter den Extrembedingungen, wie sie in der Antarktis herrschen, kommt. Induzierte Veränderungen der Mikrobiota durch die Faktoren Ernährung und weiterer Umgebungsparameter beeinflusst die „Fitness“ des Immunsystems, potenziell resultierend in eine Immundysfunktion. Diese Untersuchung erweitert das grundlegende Verständnis der Hygienehypothese. Der gezielte Einsatz von Mikroben, hier eines wohl überlegten Probiotikums, kann potenziell als Gegenmaßnahme der Veränderungen eingesetzt werden.

Hauptziele der ICELAND-Studien sind die Überprüfung des Einflusses der Rolle einer antigen-limitierten Umgebung i) auf die gastrointestinale Mikrobiota und das Immunsystem und deren Wechselwirkungen und ii) ob das Probiotikum Bifidobacterium longum 1714 als Gegenmaßnahme eingesetzt werden kann.