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Zusammenfassung:
Die gesundheitsförderliche Bedeutung von Ballaststoffen in der Nahrung wurden bereits vor fünfzig Jahren entdeckt. Dennoch sind die Mechanismen ihrer Wirkungen auf zellulärer und molekularer Ebene bis heute noch nicht vollständig verstanden, insbesondere im Hinblick auf Nahrungszellulose, dem am weitesten verbreiteten Biopolymer der Erde. In dieser Studie wurde der Einfluss von Zellulose auf die intestinale Mikrobiota, Immun- sowie Epithelzellen unter homöostatischen und inflammatorischen Bedingungen untersucht. Wir konnten zeigen, dass Zellulose als potenzielles Substrat für Darmbakterien dient und die physiologische Entwicklung der intestinalen Mikrobiota fördert. Der Mangel an Zellulose induzierte eine proinflammatorische Immunantwort, verminderte die Expression des antimikrobiellen REG3g und erhöhte die Anfälligkeit für akute Darmentzündungen. Eine der am stärksten von Zellulosemangel betroffenen Gattungen der Mikrobiota war Alistipes. Die isolierte Analyse eines dominanten Vertreters dieser Gattung, Alistipes finegoldii, zeigte, dass dieses Bakterium für einige der molekularen und zellulären Effekte von Zellulose verantwortlich war. A. finegoldii, das mit cellulolytischen Enzymen ausgestattet ist, induzierte die Expression von IL-22 und REG3g und stellte die Funktion der Darmbarriere in einem gnotobiotischen Mausmodell wieder her. Die Ergebnisse dieser Studie unterstützen somit epidemiologische Daten und liefern mögliche Kausalitäten für die gesundheitsförderlichen Wirkungen des Ballaststoffs Zellulose. Da der Verzehr von Ballaststoffen in vielen westlichen Gesellschaften alarmierend gering ist, liefert diese Studie auch die wissenschaftliche Grundlage für mögliche Empfehlungen zur Ballaststoffaufnahme mit dem Ziel, die Ernährungssituation in der Gesellschaft zu verbessern.

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