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Darmbakterien beeinflussen, wie der Körper auf Impfungen reagiert
Fieber nach der Impfung: Ob der Körper mit erhöhter Temperatur reagiert, hängt offenbar auch von seinen Darmbakterien ab. Eine Studie mit 171 Erwachsenen und ergänzende Experimente zeigen, dass bakterielle Bewegungsproteine die Entzündungsbereitschaft beeinflussen können. Auch die Ernährung scheint dabei eine Rolle zu spielen, zumindest im Tierversuch.
Tübingen (Deutschland). Nach einer Impfung fühlen sich einige Menschen fiebrig und abgeschlagen, andere bemerken kaum etwas. Solche Beschwerden können entstehen, wenn das Immunsystem auf den Impfstoff reagiert. Doch warum die körperliche Reaktion selbst bei vergleichbaren Impfungen so unterschiedlich ausfällt, ist noch nicht vollständig geklärt.
Ein möglicher Mitspieler sitzt weit entfernt von der Einstichstelle: die Gemeinschaft der Mikroorganismen im Darm. Ihre Zusammensetzung ist von Mensch zu Mensch verschieden. Zugleich stehen diese Mikroben in ständigem Austausch mit der körpereigenen Abwehr und könnten deren Ausgangslage schon vor einer Impfung prägen.
Forscher des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen um Prof. Dr. Ruth Ley haben diesen Zusammenhang nun bei Impfungen gegen SARS-CoV-2 untersucht. Für die sogenannte µHEAT-Studie erfasste das Team 2021 und 2022 bei 171 gesunden Erwachsenen Darmmikroben, Entzündungsmarker und die Körpertemperatur. Dazu lieferten die Teilnehmer Stuhl- und Blutproben und dokumentierten ihre Temperatur vor und nach der Impfung.
Die Analysen enthüllten: Menschen, die später stärkeres Fieber entwickelten, unterschieden sich schon vor der Impfung in ihrem Darmmikrobiom von anderen Teilnehmern. Bei ihnen waren unter anderem Gene für die Fortbewegung bestimmter Bakterien besonders aktiv. Außerdem fanden die Forscher Hinweise auf eine bereits leicht erhöhte Entzündungsaktivität im Darm.
Im Mittelpunkt stehen sogenannte Flagelline. Aus diesen Eiweißen bestehen die geißelartigen Anhänge, mit denen sich viele Bakterien fortbewegen. Das Immunsystem kann Flagellin als Warnsignal erkennen und darauf mit Entzündungsprozessen reagieren. Ein stärkerer Reiz durch solche Bakterienproteine könnte die Abwehr deshalb schon vor der eigentlichen Impfung in erhöhte Bereitschaft versetzen.
„Die Impfung bietet eine kontrollierte Möglichkeit, zu verstehen, warum Menschen so unterschiedlich auf denselben Immunreiz reagieren“, erklärt Prof. Dr. Ruth Ley.
Bei den Menschen zeigt die Untersuchung zunächst einen Zusammenhang, aber keinen unmittelbaren Beweis für eine Ursache. Deshalb übertrug das Forschungsteam Darmmikroben der Teilnehmer auf Mäuse, die zuvor ohne eigene Darmflora aufgewachsen waren. Anschließend erhielten auch die Versuchstiere eine Impfung.
Das Ergebnis: Mäuse mit Darmmikroben von Personen mit stärkerer Fieberreaktion entwickelten nach der Impfung ausgeprägtere Entzündungsreaktionen als Tiere mit Mikroben von Personen mit milder Reaktion. Entscheidend war dabei teilweise, ob der Körper der Tiere Flagellin erkennen konnte. In ergänzenden Versuchen reagierten auch menschliche Darm-Organoide, also kleine im Labor gezüchtete Gewebemodelle, stärker auf entsprechende Mikrobengemeinschaften.
Damit stützen die Experimente eine ursächliche Beteiligung der Darmflora an der Entzündungsreaktion im Modell. Sie belegen allerdings nicht, dass sich Fieber beim Menschen bereits durch eine gezielte Veränderung des Mikrobioms verhindern lässt.