Die gestörte Produktion von AhR-Liganden durch Darmmikrobiota ist ein Schlüsselfaktor des metabolischen Syndroms (MS). Das geht mit einer gestörten Fähigkeit der Darmmikrobiota einher, Tryptophan in AhR-Agonisten umzuwandeln. Es tritt bei verschiedenen Stoffwechselstörungen auf und kann durch Nahrungsergänzung mit AhR-Agonisten oder mit Bakterienstämmen, die AhR-Agonisten produzieren, verbessert werden. Zudem führt eine gestörte AhR-Aktivierung zu Infektionen an der Operationsstelle (SSI), die zu Anastomosenleckagen (AL) führen. Nahrungsergänzung mit AhR-Agonisten und eine Tryptophan-reiche Diät verringerten die Entwicklung von AL im Darm. Das MS ist ein Risikofaktor für die Entwicklung von SSI nach kolorektalen Eingriffen. Die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen einer ernährungsbedingten AhR-Stimulation, der postoperativen Immunantwort und der intestinalen Heilung beim metabolischen Syndrom ist unbekannt und soll in den folgenden drei Zielen des europäischen Konsortiums untersucht werden: 1) Untersuchung, wie ernährungsbedingte Tryptophan-Metaboliten die Entwicklung von SSI im Zusammenhang mit dem MS beeinflussen. 2) Charakterisierung der Rolle der Inflammation im mesenterialen Fett von Patientinnen und Patienten mit MS und die Rolle dieses Fetts bei der Entwicklung von SSI. 3) Entwicklung ernährungsbasierter Lösungen, um die Wundheilung zu fördern und viszerale Entzündung sowie die AL-Rate im Zusammenhang mit Adipositas und Typ 2 Diabetes zu verhindern. Das Teilprojekt der Uni Bonn analysiert dabei die Rolle von Spezialdiäten und des Tryptophanmetabolismus auf SSI Bildung in adipösen Mäusen. Es werden ein zelluläres Mapping des mesenterialen Fetts beim MS durchgeführt und ernährungsbasierte Strategien zur Aktivierung des AhR und zur Verbesserung der adipositas-induzierten Inflammation entwickelt. Das Vorhaben ist Teil des europäischen Forschungsverbundes METARYL, der im Rahmen der gemeinsamen Forschungsinitiative "A Healthy Diet For A Healthy Life" gefördert wird.

Adipositas geht mit zahlreichen Beeinträchtigungen der Immunantwort einher und ist mit einem höheren Risiko für schwere Infektionskrankheiten und einer geringeren Wirksamkeit von Impfstoffen verbunden. Bislang ist noch unklar, inwieweit sich Unterschiede in der Ernährung direkt auf die Wirtsabwehr bei Menschen mit Adipositas auswirken und ob spezifische Ernährungsmaßnahmen die Immunantwort und die Wirksamkeit von Impfstoffen verbessern können. Im Rahmen von TransInf werden die jüngsten Erkenntnisse über die Achse Ernährung-Mikrobiom-Immunsystem bei gesunden, fettleibigen und nicht fettleibigen Personen, die in einem rasch urbanisierten Umfeld in Tansania leben, vertieft und angewendet. Das übergeordnete Ziel besteht darin, Ernährungsmaßnahmen zu entwickeln, um das Risiko für schwere Infektionskrankheiten bei Menschen mit Adipositas zu senken und ihr Stoffwechsel- und Entzündungsprofil zu verbessern. Dies soll durch folgende Maßnahmen erreicht werden: 1) Ermittlung der Auswirkungen der Ernährung auf die Immunantwort bei übergewichtigen und normalgewichtigen Personen in Tansania. 2) Ermittlung spezifischer ernährungs- und lebensmittelbedingter Metaboliten, die mit der Immunantwort, dem Immunstatus und den Regulatoren der Immunantwort in Tansania im Vergleich zu Westeuropa in Verbindung stehen. Die Universität Bonn übernimmt dabei die Durchführung von Transkriptom- und Downstream-Analysen der von den niederländischen Partnern in Tansania und Westeuropa gesammelten Informationen über die Ernährung und die Immunantwort. Die Erkenntnsse werden dazu beitragen, neue therapeutische/pharmakologische Ansätze zu finden, die einerseits das Bewusstsein für eine gesunde Lebensweise schärfen und andererseits Ansätze für Interventionen bei fettleibigen Personen zur Verbesserung der Immun- und Impfstoffreaktion identifizieren. Das Vorhaben ist Teil des europäischen Forschungsverbunds TransInf, der im Rahmen der JPI "A healthy diet for a healthy life" gefördert wird.