Das Vorhaben ist Test des europäischen Verbundprojektes "Di-Mi-Liv" in dem der Zusammenhang zwischen Ernährung, Mikrobiom, Gallensäuren und nicht alkoholischer Fettlebererkrankung (NAFLD) aufgeklärt werden soll. Die nicht-alkoholische Fettlebererkrankung ist weltweit die häufigste Lebererkrankung. Veränderungen der Zusammensetzung der Darmmikrobiota und damit verbundene Beeinträchtigungen der intestinalen Barrierefunktion sind entscheidend für den Beginn und das Fortschreiten der NAFLD. Neuere Daten legen eine zentrale Rolle von Gallensäuren und des mikrobiellen Gallensäurestoffwechsels als Mediatoren des Darm-Leber-Wechselspiels nahe, die nachfolgend die NAFLD-Initiation und Progression beeinflussen. Lösliche Fasern, wie Hafer-ß-Glucane, binden Gallensäuren und modulieren die Zusammensetzung der Darmmikrobiota, wodurch Stoffwechselparameter beeinflusst und die Leber vor der Krankheitsentstehung geschützt werden. Darüber hinaus deuten Interventionsstudien darauf hin, dass eine Manipulation der Darmmikrobiota-Zusammensetzung durch Präbiotika den Krankheitsverlauf der NAFLD verbessern kann. Die beteiligten molekularen Mechanismen bleiben jedoch unvollständig verstanden und etablierte therapeutische Strategien fehlen noch. Das vorliegende Projekt kombiniert die komplementäre Expertise von 5 Arbeitsgruppen mit einem starken Hintergrund in verschiedenen Aspekten der Ernährung, Lebererkrankungen, Gallensäuren und Darmmikrobiota. In 3 Arbeitspaketen soll die Interaktion der intestinalen Mikrobiota mit Gallensäuren in frühen sowie fortgeschrittenen Stadien der NAFLD aufgeklärt werden sowie der Effekt einer mit Präbiotika angereicherten Diät untersucht werden. Hierfür wird sowohl eine humane Interventionsstudie als auch mechanistische Forschung unter Verwendung von Mausmodellen durchgeführt. Die RWTH Aachen ist hierbei als Verbundpartner an allen Arbeitspaketen beteiligt.

Das Vorhaben ist Teil des europäischen Verbundprojekts "Di -Mi-Liv", in dem die molekularen Mechanismen zwischen präbiotischer Nahrung, Mikrobiom und der Progression der nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) untersucht werden. Veränderungen der Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota und damit assoziierte Beeinträchtigungen der Barrierefunktion sind kritische Parameter im Beginn und der Progression von NAFLD. Interventionsstudien haben gezeigt, dass die intestinale Mikrobiota-Zusammensetzung von Präbiotika moduliert und so die Progression von NAFLD verbessert werden kann. Die Mikroorganismen und molekularen Mechanismen, die dahinterstehen, sind jedoch nicht vollständig erforscht. Das Projekt ist in drei Arbeitspakete (WP1-3) aufgeteilt. Diese haben zum Ziel, die Interaktionen der intestinalen Mikrobiota mit den Gallensäuren zu charakterisieren, wobei zwei Stadien der NAFLD-Erkrankung berücksichtigt werden. Zudem soll der Effekt mit einem durch Präbiotika angereicherten Mikrobioms im Darm verglichen werden. Die Universität Hohenheim wird als Verbundpartner die Mikrobiota-Zusammensetzung aus humanen und murinen Stuhlproben analysieren. Bei der Mehrheit der Studien, die mit humanen Stuhlproben und murinen Darmproben arbeiten, wird DNA zur Charakterisierung der mikrobiellen Zusammensetzung herangezogen. Jedoch können DNA-basierte Ansätze nicht zwischen abgestorbenen und lebensfähigen Bakterienzellen unterscheiden, weswegen die Aussagen über die Gesamtheit der bakteriellen Organisation kritisch zu betrachten sind. Die Untersuchung der aktiven mikrobiellen Gemeinschaft demonstriert demnach besser die Reaktion auf eine spezifische Änderung, weshalb alle Ergebnisse dieses Projekts Bezug auf diese nehmen werden. Darüber hinaus wird in den humanen Stuhlproben aus einer Interventionsstudie mit beta-Glucanen die Vorangehensweise der nicht zielgerichteten Metabolomik genutzt, um verschiedene metabolische Parameter im humanen Fäzes festzustellen.