COVID-19: Helfen ballaststoffreiche Diäten die Entzündungen zu reduzieren?

Auswirkungen der Ernährung bei COVID-19?

Eine Ernährung, die reich an Ballaststoffen ist, könnte eine Rolle bei Infektionen mit COVID-19 spielen, da sie die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren im Darm ankurbelt, welche eine wesentliche Rolle bei der Immunabwehr spielen. Anderseits verändert sich bei einer SARS-CoV-2-Infektion die Darmflora, was auch zu einer geringeren Freisetzung von kurzkettigen Fettsäuren im Darm führt. Eine aktuelle Studie hat nun die Zusammenhänge zwischen kurzkettigen Fettsäuren und COVID-19 untersucht.

Die Forschenden der University of Campinas analysierten, wie Veränderungen bei den kurzkettigen Fettsäuren Infektionen mit SARS-CoV-2 beeinflussen. Das Ergebnis der Studie wurde in dem englischsprachigen Fachblatt „Gut Microbes“ veröffentlicht.

Gastrointestinale Symptome von COVID-19

Bei bis zu 50 Prozent der Menschen mit COVID-19 treten gastrointestinale Symptome wie Durchfall, Erbrechen und Bauchschmerzen auf. Solche Symptome werden in 17,6 Prozent der schweren Fälle festgestellt, berichten die Forschenden. Sie werden teilweise mit dem Eindringen des Virus in die Darmzellen in Verbindung gebracht, was zu Veränderungen ihrer normalen Funktionen führt, erläutert das Forschungsteam weiter.

Abnahme von Bakterien zur Produktion kurzkettiger Fettsäuren

Darüber hinaus weisen neuere Studien auf erhebliche Veränderungen in der Darmmikrobiota dieser Personen hin, einschließlich einer Abnahme der Bakterien, welche durch Fermentierung von Ballaststoffen kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) absondern. Kurzkettige Fettsäuren sind wichtig für die Gesundheit des Dickdarms und die Aufrechterhaltung der intestinalen Barriere, erklären die Fachleute.

Die Forschenden entschieden sich daher zu analysieren, ob SFCAs die Infektion von Darmzellen durch SARS-CoV-2 direkt beeinflussen. Frühere Studien hatten nahegelegt, dass Veränderungen in der Darmmikrobiota die Immunantwort infizierter Personen modifizieren könnten. Anhand von Dickdarmgewebeproben und Tests an den Epithelzellen, welche den Darm auskleiden und in engem Kontakt mit der Darmmikrobiota stehen, untersuchte das Team, wie die Gewebeproben auf einen Infektion mit SARS-CoV-2 in verschiedenen Szenarien reagieren.

Die Gewebeproben beziehungsweise Zellen wurden unter anderem mit einer Mischung aus Acetat, Propionat und Butyrat behandelt, Verbindungen, welche von der Darmmikrobiota bei der Verstoffwechselung von in Ballaststoffen enthaltenen SCFAs produziert werden, erläutern die Forschenden.

Schutzfunktion der Darmmikrobiota?

„In früheren Untersuchungen haben wir bei Tieren festgestellt, dass Verbindungen, die von der Darmmikrobiota produziert werden, helfen, den Organismus gegen Atemwegsinfektionen zu schützen. Das dort verwendete Modell war das Respiratory Syncytial Virus, welches Bronchiolitis (Entzündung der kleinen Atemwege in der Lunge) verursacht und häufig Kinder infiziert. Ähnliche Ergebnisse wurden von anderen Forschungsgruppen in Studien zu verschiedenen Atemwegserkrankungen erzielt”, berichtet Studienautorin Patrícia Brito Rodrigues von der University of Campinas (UNICAMP) in einer Pressemitteilung.

Keine reduzierte Viruslast

In der aktuellen Studie wurde durch die kurzkettigen Fettsäuren jedoch „die Viruslast nicht reduziert und war in den mit SCFAs behandelten Zellen und Geweben gleich hoch wie in den unbehandelten Proben”, so die Studienautorin Professorin Raquel Franco Leal von der School of Medical Sciences (FCM) der UNICAMP. Zudem veränderte Behandlung weder die Viruslast in den Dickdarm-Biopsien noch in den Zellen, und es gab auch keine Veränderungen in der Permeabilität und Integrität der Zellwände, berichtet das Team.

Dennoch positive Effekte festellbar

Allerdings zeigten behandelte Darmbiopsieproben eine signifikante Abnahme der Expression des Gens DDX58 (ein Rezeptor des angeborenen Immunsystems, der virale Nukleinsäuren erkennt und eine Signalkaskade aktiviert, die zur Produktion von pro-inflammatorischen Zytokinen führt) und des sogenannten Interferon-Lambda-Rezeptors, der antivirale Aktivität vermittelt, so die Expertin. Zudem habe sich eine Abnahme der Expression des Proteins TMPRSS2 gezeigt, welches für das Eindringen des Virus in die Zelle wichtig ist.

„Dies schließt die Möglichkeit einer signifikanten Wirkung von SCFAs auf die Infektion durch SARS-CoV-2 nicht aus. Die antiviralen Effekte könnten von der Interaktion mit anderen Zellen im Organismus abhängen. Wir werden unsere Untersuchungen in Tiermodellen fortsetzen, da die Wirkung dieser Verbindungen auf die Infektion von einem vollständigeren System abhängen könnte anstatt Proben, die wir in vitro verwendet haben (isolierte Zellen und Gewebe)”, erklärt Rodrigues.

„Veränderungen in Genen, welche mit der Viruserkennung und -reaktion während der Darminfektion verbunden sind, könnten für den Beginn der Entzündungskette relevant sein. In diesem Zusammenhang wird es wichtig sein, die Analyse der Auswirkungen von SCFAs auf diese Parameter zu vertiefen, da dies in schweren Stadien der Krankheit von Bedeutung sein könnte”, fügt Professorin Leal hinzu.

Bisher deuten die Ergebnisse allerdings darauf hin, dass die Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora von Menschen mit COVID-19, und insbesondere die kurzkettigen Fettsäuren, der SARS-CoV-2-Infektion im Darm nicht entgegenwirken, fassen die Forschenden zusammen. Eine ballaststoffreiche Ernährung entfaltet über diesen Weg demnach keine schützende Wirkung. (as)