Diese Erkenntnis stammt aus einer neuen Studie, die von Forschern der Queen’s University Belfast in Irland durchgeführt wurde. Sie zeigte, dass einige Patienten mit Autoimmunkrankheiten überdurchschnittlich hohe Werte eines „nachahmenden Proteins“ aufweisen, das von Bacteroides fragilis, einem Mitglied des menschlichen Darmmikrobioms, produziert wird.
Die Autorin der Studie, Sheila Patrick, PhD, Professorin an der Queen’s University, sagt, dass diese spezielle Mikrobe im Darm Proteinmoleküle ausschüttet, die ein menschliches Protein nachahmen, was das menschliche Abwehrsystem veranlasst, sich fälschlicherweise gegen seine eigenen Zellen zu wenden, was zu einer Autoimmun-Deregulierung beiträgt.
Die Studie mit dem Titel „Antigenic mimicry of ubiquitin by the gut bacterium Bacteroides fragilis: a potential link with autoimmune disease“ (Antigene Nachahmung von Ubiquitin durch das Darmbakterium Bacteroides fragilis: ein möglicher Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen) wurde in der Zeitschrift Clinical and Experimental Immunology veröffentlicht, mehr als 15 Jahre nachdem die Forscher begannen, das Thema zu untersuchen.
„Als wir Anfang der 2000er Jahre die erste vollständige Genomsequenz des Referenzstammes des Darmbakteriums Bacteroides fragilis durchführten, waren wir erstaunt zu entdecken, dass es ein Homolog des Ubiquitins von Säugetieren produziert“, sagt Patrick. „Ubiquitin ist in allen eukaryontischen Zellen zu finden, aber nicht in Bakterien. B. fragilis ist daher einzigartig unter den Bakterien, da es eine Version von eukaryotischem Ubiquitin produziert und exportiert, die dem Ubiquitin von Säugetieren sehr nahe kommt und strukturell ähnlich sein dürfte.“
Die Forscher stellten damals die Hypothese auf, dass dieses Maß an molekularer Mimikry den Zusammenbruch der Selbsttoleranz des Immunsystems gegenüber Ubiquitin bewirken und zur Bildung von selbstreaktiven Antikörpern gegen Ubiquitin führen könnte. Der Zusammenbruch der Selbsttoleranz, von dem man annimmt, dass er durch molekulare Mimikry ausgelöst wird, ist eine charakteristische Autoimmunerkrankung.
Für diese neue Studie untersuchten die Forscher das Serum von Patienten, die an ein immunologisches Diagnoselabor überwiesen wurden, um es auf das Vorhandensein von Antikörpern gegen BfUbb oder menschliches Ubiquitin zu testen, und verglichen diese mit dem Serum gesunder Personen.
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Das Bakterium B. fragilis ist ein Mitglied der normalen menschlichen Darmmikrobiota – praktisch jeder ist damit besiedelt – obwohl nicht jeder B. fragilis BfUbb produziert.
Einige Menschen hatten Antikörper, die sowohl mit der menschlichen als auch mit der B. fragilis-Version von Ubiquitin reagierten. Die Ergebnisse deuten daher darauf hin, dass eine erste Reaktion auf den einzigartigen Teil der B. fragilis-Version von Ubiquitin die Produktion von Antikörpern gegen den Teil des Moleküls auslösen kann, der mit der menschlichen Version identisch ist.
„Wir haben festgestellt, dass manche Menschen Antikörper gegen den einzigartigen Teil des B. fragilis-Ubiquitins haben“, sagt Patrick. „Dies beweist, dass das Ubiquitin von B. fragilis die menschliche Darmschleimhaut durchdringen und eine Immunreaktion auslösen kann. Wir haben festgestellt, dass Menschen mit Autoimmunkrankheiten wie Lupus und rheumatoider Arthritis mit größerer Wahrscheinlichkeit Antikörper gegen BfUbb haben als gesunde Probanden.“
Da es sich bei Autoimmunkrankheiten um chronische Erkrankungen mit erheblicher Morbidität und Sterblichkeit handelt, die zusätzlich zu den langfristigen Kosten für das Gesundheitswesen zu Buche schlagen, stellt Patrick fest, dass die Entdeckung der B. fragilis-Nachahmung von menschlichem Ubiquitin wichtig ist.
„Es gibt derzeit kein genaues Verständnis darüber, wie diese Krankheiten entstehen, obwohl man weiß, dass eine unangemessene Autoimmunreaktion ein zentraler Aspekt der Krankheit ist“, sagt sie. „Unser Projekt hat daher das Potenzial, erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit und das Wohlbefinden einer großen Zahl von Menschen zu haben.“
Außerdem ist sie der Ansicht, dass die Studie beispiellos ist und zu künftigen Studien in diesem Bereich führen wird, die viele dieser Autoimmunkrankheiten besser verstehen können.
„Während die Hypothese, dass molekulare Mimikry Autoimmunkrankheiten auslöst, gut bekannt ist, ist dies das erste Mal, dass BfUbb, ein bakterieller Nachahmer von Ubiquitin, entdeckt wurde“, sagt sie. „Diese Entdeckung und der Nachweis einer Antikörperreaktion auf BfUbb beim Menschen sind neuartig, da unsere Daten auf einen potenziellen neuen Auslöser für einige Arten von Autoimmunerkrankungen hinweisen, der von der Darmmikrobiota ausgeht.“
Zukünftige Studien zu diesem Thema werden darauf abzielen, die Beziehung zwischen dem Krankheitsstadium und den Antikörperspiegeln gegen das bakterielle Imitat bei einzelnen Patienten aufzudecken, was zur Entwicklung eines Schnelltests beitragen kann, der darauf abzielt, Antikörper gegen das bakterielle Ubiquitin nachzuweisen und einen Einblick in die Veranlagung einer Person für eine Autoimmunerkrankung zu geben.
Keith Loria ist ein preisgekrönter Journalist, der seit fast 20 Jahren für große Zeitungen und Zeitschriften schreibt.