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Wir kennen das ja: Wo wir selbst nicht hinkommen, schicken wir ein Paket und unsere Darmbakterien machen es nicht anders. Sie schnüren kleine Pakete, OMV, und schicken sie auf Reisen durch den Darm.
Diese OMV, Outer Membrane Vesicles, sind kleine Bläschen, die die Zellen von ihrer Oberfläche abschnüren und in das umgebende Milieu abgeben. Diese Vesikel, wie der Fachmensch sagt, sind von einer Membran umgeben und können alles Mögliche an biologischem Material enthalten. Allerdings werden die kleinen Bläschen nicht zufällig gefüllt. Die Zellen entscheiden sehr genau darüber, was eingepackt wird. Der Inhalt bleibt frisch und aktiv und kann seine Wirkung dann an entfernten Orten im Darm entfalten.
OMV werden von vielen Mikroorganismen gebildet und oft sind sie Bestandteil pathogener Vorgänge und enthalten für den Wirt schädliche Stoffe, wie Virulenzfaktoren, die oft Proteine sind und im Schutz des Vesikels leicht an ihren Zielort gelangen können.
Care-Paket OMV
De kleinen Vesikel können auch regelrechte Carepakete sein, vor allem, wenn sie von unseren Darmbakterien gebildet werden. Bacteroides scheint hier besonders aktiv zu sein. Das ist wohl ein wichtiger Grund, weswegen diese Bakterien so geschätzt sind.
OMV können Enzyme enthalten, die Polysaccharide abbauen und ihre Spaltprodukte so der breiten Gemeinschaft der Darmbakterien verfügbar machen.
Sulfatasen sind Enzyme, die Sulfatreste (Schwefelsäurereste) von anderen Molekülen abspalten. Solche Verbindungen sind in den Glykoproteinen der Darmschleimhaut reichleich enthalten. Die Sulfatasen aus den OMV bearbeiten die Glykoproteine der Darmschleimhaut und erleichtern dadurch deren Abbau, auch durch andere Bakterienarten, wie Akkermansia.
Phytate sind sekundäre Pflanzenstoffe, die reichlich Phosphorsäure enthalten und Mineralstoffe binden. Sie dienen zur Versorgung der Keimlinge. In ihrer aktiven Form können sie bei uns einen Mineralstoffmangel auslösen, weil sie diese Ionen ja binden. Bakterielle Phytasen aus den OMV setzen dagegen Phosphat und Mineralstoffe frei. Für uns und die bakteriellen Kameradinnen.
Sie modulieren das Immunsystem
OMV bearbeiten das Immunsystem. Es gibt Hinweise, dass Bacteroides Vesikel schnürt, die von dendritischen Zellen erkannt werden, vor allem wenn sie das Polysaccharid a, kurz PSA, enthalten. Dendritische Zellen (DCs) sind die Außenposten des Immunsystems, Fresszellen, die fremde Strukturen erkennen, aufnehmen und entsprechende Signalwege in Gang setzen.
Die Vesikel werden also von den Immunzellen aufgenommen. Daran sind TLRs beteiligt. Das sind die typischen, gegen das Eindringen von Mikroben gerichteten, Rezeptoren auf der Zelloberfläche. Das aktiviert regulatorische T-Zellen (Tregs), deren Funktion es ist, den Ball flach zu halten und eine Überreaktion des Immunsystems zu vermeiden. Das wirkt sich dann insgesamt entzündungshemmend aus und schützt vor Autoimmunreaktionen. Aber auch die Besiedlung des Darms durch kommensale Bakterien wird erleichtert.
Huch!
OMV schaffen es auch durch die Darmbarriere, aber der Großteil der OMV wird aber von den Zellen, in die sie eingedrungen sind, abgebaut. Sie werden entweder zwischen den Zellen hindurch oder auch durch das Zellinnere transportiert und können dann im Blut und Urin auftauchen. Man hielt ihre Spuren in verschiedenen Experimenten zunächst für Verunreinigungen und ihre Anwesenheit im Blut für normal. Mittlerweile kennt man die Vielfalt der OMV im Blut und denkt darüber nach, sie als Alternative zur Stuhlanalyse einzusetzen, wenn es darum geht, das Darm-Mikrobiom eines Individuums zu analysieren.
Quelle:
Stentz, Régis et al. “Fantastic voyage: the journey of intestinal microbiota-derived microvesicles through the body.” Biochemical Society transactions vol. 46,5 (2018): 1021-1027. doi:10.1042/BST20180114
