Interview mit Nicola Wilck

Im Dezember erhielten Nicola Wilck und sein Team die Auszeichnung Paper of the Month. Wir haben mit ihm über die ausgezeichnete Publikation gesprochen:

Woran forschen Sie? Was ist der Kern Ihrer Forschung?

Über die letzten Jahre haben wir ein großes Interesse für das Darmmikrobiom entwickelt. Das Darmmikrobiom bezeichnet die Gesamtheit aller Mikroorganismen (bzw. deren Gene), die in unserem Darm leben. Allein die Anzahl an Bakterien entspricht ungefähr der Anzahl der menschlichen Zellen im Körper, die Menge der bakteriellen Gene ist sogar noch höher. Diese Verhältnismäßigkeit lässt vermuten, dass das Darmmikrobiom einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit hat.

Wir denken, dass das Darmmikrobiom auch für kardiovaskuläre Erkrankungen eine große Rolle spielt. Insbesondere Bluthochdruck und durch Bluthochdruck bedingte Organschäden (zum Beispiel am Herz) stehen im Fokus unserer Forschung. Wir haben uns über die letzten Jahre mit unserer Forschung der Frage genähert, wie Darmbakterien eine Erkrankung wie Bluthochdruck beeinflussen können.

Was motiviert Sie bei ihrer Forschung?

Unsere Motivation ist, das Zusammenspiel zwischen Darmmikrobiom, Immunsystem und kardiovaskulären Erkrankungen zu beleuchten, um neuartige Angriffspunkte für die Behandlung von Patienten zu entwickeln.

Ein dabei wichtiger Weg sind Stoffwechselprodukte (Metabolite) von Bakterien, die vom Wirt aufgenommen werden. Aktuell haben wir uns einen Metaboliten, der durch das Darmmikrobiom aus unverdaubaren Kohlenhydraten (sog. Ballaststoffen) synthetisiert wird, näher angeschaut.

Was ist die zentrale Botschaft Ihrer Publikation und wodurch unterscheidet sich Ihre Studie von den Arbeiten anderer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in diesem Feld?

Wir konnten zeigen, dass die von Bakterien produzierte kurzkettige Fettsäure Propionat protektiv auf durch Bluthochdruck bedingten Organschaden wirkt. Dass diese Substanzklasse im kardiovaskulären Bereich eine protektive Wirkung hat, wird schon länger diskutiert. Über welchen Mechanismus dies geschieht und welche Metabolite dieser Substanzklasse besonders wichtig sind, ist weitestgehend ungeklärt. Um diese Frage zu klären, konnten wir, unserer Meinung nach, einen wichtigen Beitrag leisten. Wir haben Propionat im Mausmodell oral verabreicht, was zu weniger pathologischen Umbauprozessen am Herz und weniger Atherosklerose der Gefäße führte. Mit Propionat behandelte Tiere wiesen eine geringere Aktivierung von Immunzellen, insbesondere T-Helferzellen, auf. Die Wirkung von Propionat bei Bluthochdruck wurde zum großen Teil über anti-inflammatorisch wirkende regulatorische T-Zellen vermittelt. Interessant war die Tatsache, dass mit Propionat behandelte Mäuse weniger Herzrhythmusstörungen hatten – eine häufige Folgeerkrankung bei Patienten mit Bluthochdruck.

Mit welchen Kooperationspartnern ist die Publikation entstanden? Wer war maßgeblich mit daran beteiligt?

Priv.-Doz. Dr. Johannes Stegbauer und sein Team (Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf) haben eng mit uns zusammengearbeitet. Während wir in Berlin mit Mäusen gearbeitet haben, die insbesondere einen kardialen Phänotyp durch den erhöhten Blutdruck entwickeln, haben Johannes und seine Kollegen analog Versuche in Mäusen durchgeführt, bei denen rasch Atherosklerose entsteht. Auf diese Weise konnten wir unsere Beobachtungen in einem anderen Mausmodell untersuchen.

Welche nächsten Schritte sind für das Projekt geplant und was sind mögliche Implikationen Ihrer Ergebnisse für den Patienten?

Ein großer Vorteil der von uns getesteten Substanz ist, dass Propionat bereits breiten Einsatz als Konservierungsmittel in Lebensmitteln im letzten Jahrhundert gefunden hat. Die EU schätzt Propionat als gesundheitlich unbedenklich ein. Insofern planen wir eine schnelle Translation zum Patienten. Trotz der vielversprechenden experimentellen Daten steht jetzt die Evaluation von möglichen Therapien im Vordergrund. Neben der direkten Gabe von Propionat wäre auch die Gabe von Vorläufersubstanzen (z.B. von Ballaststoffen) möglich.