Ein konkreter Abwehrmechanismus ist das sogenannte verkettete Wachstum („enchained growth“), bei dem Antikörper die Tochterzellen sich teilender Bakterien physisch aneinanderketten und so deren Ausbreitung blockieren. „Wir gehen davon aus, dass das Immunsystem nicht primär zwischen ‚guten‘ und ’schlechten‘ Mikroben unterscheidet, sondern vielmehr kontinuierlich überwacht, welche Organismen die Gemeinschaft zu dominieren beginnen“, sagt Dario Riccardo Valenzano, Leiter der Forschungsgruppe am FLI in Jena. „Dadurch entsteht ein dynamisches Gleichgewicht, das die langfristige Stabilität des Mikrobioms gewährleistet.“
Der Wächter verliert an Präzision
Mit den Jahren durchläuft das Immunsystem jedoch eine fundamentale Reorganisation, die sogenannte Immunseneszenz. Dabei schwindet die präzise Abwehrkraft, während gleichzeitig eine chronische, unspezifische Entzündung angefeuert wird, die englisch als „Inflammaging“ bezeichnet wird. „Das Altern betrifft nicht nur den Wirt selbst, sondern verändert auch die Art und Weise, wie das Immunsystem mit den ansässigen Mikroben interagiert“, erklärt Siqi Liu, Erstautor der Jenaer Studie. „Unsere Arbeit legt nahe, dass der allmähliche Verlust der immunologischen Kontrolle ein wesentlicher Treiber für die Instabilität des Mikrobioms im Alter sein könnte.“
Im alternden Darm entsteht dadurch eine Asymmetrie: Das Immunsystem signalisiert durch die dauerhaft ansprechenden Last-Sensoren zwar permanent eine zu hohe Mikrobenbiomasse und befeuert die Entzündung. Gleichzeitig verliert es aber die Fähigkeit, einzelne, schnell wachsende Mikroben gezielt zu stoppen. Die Folge ist, dass opportunistische Keime – sogenannte Pathobionten, die unter normalen Bedingungen harmlos sind – die Gunst der Stunde nutzen und das System überwuchern.