Epigenetik und Nutrigenomics: Genregulation durch Pflanzeninhaltsstoffe

Die Wechselwirkung zwischen NAD und Autophagie stellt einen essenziellen Mechanismus für die Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase und den Schutz vor altersbedingten Zellschäden dar. Die gegenseitige Beeinflussung dieser beiden Prozesse – wobei NAD die Autophagie aktiviert und die Autophagie im Gegenzug zur Erhaltung der NAD-Spiegel beiträgt – eröffnet Möglichkeiten für innovative Therapieansätze in der Prävention und Behandlung altersassoziierter Erkrankungen.

In den tiefen Windungen unseres Verdauungssystems verbirgt sich eine faszinierende und komplexe Welt, die Wissenschaftler zunehmend als Schlüssel zu unserer Gesundheit erkennen: das Mikrobiom. Dieses mikroskopische Universum aus Billionen von Bakterien, Viren und Pilzen, das in unserem Darm lebt, beeinflusst nicht nur unsere Verdauung, sondern auch unser Immunsystem, unsere Stimmung und sogar unser Gewicht. Die Pflege dieses empfindlichen Gleichgewichts kann eine wahre Gesundheitsrevolution sein.

Die Leber, als zentrales Organ für den Metabolismus und die Entgiftung, ist in besonderem Maße anfällig für durch AFB1 induzierte Schädigungen. In diesem Kontext bietet Curcumin, ein Polyphenol, das in der Wurzel der Pflanze Curcuma longa (Kurkuma) enthalten ist, aufgrund seiner antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften ein therapeutisches Potenzial.

Intestinale Stammzellen (ISCs) sind von entscheidender Bedeutung für die Erneuerung und Reparatur des intestinalen Epithels. Sie sind für die Aufrechterhaltung der Homöostase des Darmepithels von essentieller Bedeutung und reagieren sensibel auf Umwelteinflüsse, insbesondere auf inflammatorische Prozesse. In dem vorliegenden Studienreview geht es um die Auswirkungen von Entzündungen auf intestinale Stammzellen (ISCs) und deren langfristige Regenerationsfähigkeit. Die Studie zeigt, dass inflammatorische Prozesse, insbesondere T-Zell-vermittelte Entzündungen, zu epigenetischen Veränderungen in den Lgr5-positiven ISCs führen. Diese Veränderungen, vor allem durch die Akkumulation von Succinat, beeinflussen die DNA-Methylierung und führen zu einer epigenetischen Reprogrammierung der Zellen. Dies resultiert in einer eingeschränkten Regenerationsfähigkeit, die auch nach dem Abklingen der Entzündungsreize anhält.

Die vorliegende Studie zielt darauf ab, die Adaptionsfähigkeit von intestinalen Stammzellen (ISCs) an entzündliche Einflüsse zu untersuchen. Dabei wird insbesondere der Frage nachgegangen, ob und inwiefern diese Adaptionsprozesse zu einer Beeinträchtigung der zukünftigen Regenerationsfähigkeit der Zellen führen.

Einleitung

Etwa 10-15% der Bevölkerung in den westlichen Ländern leiden unter dem Reizdarmsyndrom (RDS) [l], das durch chronische oder wiederkehrende Schmerzen im Unterleib und Änderungen der Stuhlgewohnheiten charakterisiert ist. Des Weiteren haben Studien gezeigt, dass Frauen in der 2. bis 3. Lebensdekade ungefähr doppelt so häufig betroffen sind. Außerdem sinkt die Prävalenz mit höherem Einkommen [2]. Ein RDS liegt laut den S3-Leitlinien [3] vor, wenn die folgenden 3 Punkte erfüllt sind: 1) Es bestehen chronische, d.h. länger als 3 Monate anhaltende Beschwerden (z.B. Bauchschmerzen, Blähungen), die vom Patienten und Arzt auf den Darm bezogen werden und in der Regel mit Stuhlgangveränderungen einhergehen. 2) Die Beschwerden sollen begründen, dass die Patient/innen deswegen Hilfe suchen und/oder sich sorgen, bzw. so stark sein, dass die Lebensqualität hierdurch relevant beeinträchtigt wird. 3) Es liegen keine für andere Krankheitsbilder charakteristischen Veränderungen vor, die mit höherer Wahrscheinlichkeit für die Symptome verantwortlich sind. In der Regel kann man bei dieser Erkrankung ungefähr ein Drittel Obstipationsfälle, ein Drittel Diarrhöfälle und ein Drittel beides beobachten. Das RDS ist noch nicht kurativ behandelbar, sodass eine symptomatische Therapie empfohlen wird [3]. In der komplementärmedizinischen Therapie wird das RDS häufig mit Padma Lax, Pfefferminzöl oder auch Kräutermischungen (Mentha longifolia, Cyperus rotundus und Zingiber officinale) behandelt [ 4-6].

Die Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse (MGBA) stellt ein Forschungsfeld dar, das in den letzten Jahren erhebliche Aufmerksamkeit in der Gesundheitsbranche auf sich gezogen hat. Diese Achse beschreibt die Kommunikation zwischen dem zentralen Nervensystem (ZNS) und dem Gastrointestinaltrakt, welche über vielfältige Mechanismen wie neuroaktive Stoffwechselprodukte der Mikrobiota, Immunreaktionen und neuronale Pfade vermittelt wird. Ein wesentlicher Faktor in dieser komplexen Interaktion ist die Integrität der intestinalen Barriere, welche maßgeblich durch das Protein Zonulin beeinflusst wird. Zonulin reguliert die Permeabilität der Darmepithelien und spielt somit eine zentrale Rolle in der Aufrechterhaltung oder Störung homöostatischer Zustände, die mit verschiedenen Krankheiten, einschließlich neurologischer Störungen, assoziiert werden.