title: Einfluss einer standardisierten, ernährungsempfehlungsbasierten Diät auf die intestinale Mikrobiota und die Immunantwort bei gesunden Erwachsenen
Creators: name: Ralser, Alex
Publisher: name: :none
Year: 2023

description: Ernährungsempfehlungen haben zum Ziel, die Gesundheit der Bevölkerung zu optimieren. Aus Studienergebnissen geht hervor, dass sich Ernährungsmuster auf die Immunfunktion und die Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota auswirken können. Welchen Einfluss eine von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung- (DGE) empfohlene Ernährung auf die Immunfunktion und die Mikrobiota hat, ist noch nicht ausreichend geklärt. Ausgehend von diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich eine wiederholte, kurzfristige, isokalorische Ernährungsumstellung hin auf eine DGE-empfohlene Diät bei 12 gesunden Männern auf die Zusammensetzung der Mikrobiota, die Lipoteichonsäure- (LTA) vermittelte Immunantwort in mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMCs), Marker der Darmbarrierefunktion sowie auf klinisch chemische Parameter auswirkt. Vor und nach den Interventionen wurden Stuhl- und Blutproben entnommen. Die bioinformatische Analyse der 16S rRNA Sequenzierungsdaten der Stuhlproben weisen darauf hin, dass die Ernährungsumstellungen zu individuellen Änderungen der Mikrobiotazusammensetzung führte, jedoch bei der Betrachtung aller Probanden keine allgemein gültigen Änderungen in der Zusammensetzung der Mikrobiota auftraten. Die Ernährungsumstellungen führten zu einer Reduktion der Alanin-Amino-Transferase (ALT) Aktivität und des Harnsäurespiegels, während sich die Aspartat-Amino-Transferase (AST) Aktivität nicht veränderte. Die Ergebnisse der Stimulation von PBMCs mit LTA weisen darauf hin, dass es nach den Ernährungsinterventionen tendenziell zu einer erhöhten Sekretion von Tumornekrosefaktor α (TNF-α) und Interleukin 6 (IL-6) im Gegensatz zu Interleukin 1β (IL-1β) kam. Während Marker der Darmbarrierefunktion wie die Konzentration von Toll-like Rezeptor-2 (TLR-2) Liganden und soluble cluster of differentiation 14 (sCD14) Protein im Serum nach den Ernährungsumstellungen geringer wurden, fanden sich in der vorliegenden Arbeit keine Veränderungen des intestinal-fatty acid binding protein (I-FABP) Proteinspiegels. Inwiefern die individuellen Änderungen der Mikrobiota im Kontext zu den Änderungen der untersuchten Parameter stehen, konnte nicht abschließend geklärt werden. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass eine kurzfristige, isokalorische Ernährungsumstellung hin auf eine DGE-empfohlene Ernährung selbst bei gesunden Männern Marker der Darmbarrierefunktion und die Lebergesundheit verbessert, die Stimulierbarkeit von Immunzellen beeinflussen kann und sich auf die individuelle Analyse der Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota auswirkt. Im Rahmen weiterer Untersuchungen sollten die Effekte einer Ernährungsumstellung bei älteren Menschen und Menschen mit Vorerkrankungen im Kontext von Geschlecht, bakteriellen und viralen Infektionen untersucht werden, um zugrundeliegende Mechanismen besser zu verstehen.
description: Dietary recommendations mainly aim to enhance human health in broad populations. Indeed, studies have demonstrated that dietary patterns can impact both host immune function as well as intestinal microbiota composition. It has not been clarified yet, if and how a diet according to the recommendations of the German Nutrition Society (DGE) impacts immune function and microbiota. In the light of the above, this Master’s thesis investigated whether a repeated, short term, isocaloric DGE-based dietary intervention in 12 healthy men has an impact on gut microbiota composition, lipoteichoic acid- (LTA) induced immune response in peripheral blood mononuclear cells (PMBCs), markers of intestinal barrier function as well as liver health. Fecal and blood samples of the participants were collected both before and after the interventions. The bioinformatical analysis of the 16S rRNA sequencing data from the fecal samples revealed, that the interventions were associated with individual changes in the composition of the microbiota. However, overall microbiota composition did not change significantly. Alanine-amino-transferase (ALT) activity as well as uric acid concentration in serum decreased after the interventions, whereas aspartate-amino-transferase (AST) activity was not changed. Overall, the results of the lipoteichoic acid (LTA)-induced immune response in PBMCs suggests that, following the dietary interventions, there was a tendency towards an increased secretion of tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin 6 (IL-6), in contrast to interleukin 1β (IL-1β). Concentrations of Toll-like receptor-2 (TLR-2) ligands and soluble cluster of differentiation 14 (sCD14) protein in serum decreased following the dietary change, while intestinal-fatty acid binding (I-FABP) protein did not. The extent to which the individual alterations in microbiota composition relate to changes in the examined parameters could not be determined sufficiently. In summary, the results of this study suggest that a short-term, isocaloric DGE-based dietary intervention improves parameters of intestinal barrier function and liver health in healthy young men, affects immune response in PBMCs and changes the individual gut microbiota composition. Further studies are needed to determine if effects alike are also present in other populations, e.g., elderly, individuals with diseases and females in the context of bacterial and viral infections. This will help to better understand the underlying mechanisms.