Dienstag, 10. März 2015

0138-Salz fördert Immunsystem der Haut

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Salz fördert Immunsystem der Haut
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10. März 2015, 15:19
Forscher konnten zeigen, dass hoher Salzkonsum die Fresszellen des Immunsystems in der Haut auf Trab bringt. Demnach sammelt sich Salz verstärkt um Entzündungsherde
Berlin - Seit einiger Zeit ist bekannt, dass die Haut, die äußere Schutzhülle des Körpers, Salz speichert, wenn man zu viel davon isst. Aber welche Rolle spielt dieser Salzspeicher? Vor einigen Jahren konnte Jens Titze von der Vanderbilt University (USA) zeigen, dass Kochsalz (Natriumchlorid) die Fresszellen des Immunsystems beeinflusst.
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Unabhängig davon fand er einige Jahre später mit Forschern der Universität Erlangen-Nürnberg und des Max-Delbrück-Centrums (MDC) heraus, dass Salz die Zahl aggressiver Immunzellen (Th17-Zellen), die Autoimmunerkrankungen triggern, dramatisch erhöht.
Simulation eines Marsflugs gab Hinweise
Zuviel Salz ist schädlich, aber weshalb speichert der Organismus dann überschüssiges Salz in der Haut? Welchen Vorteil hat der Organismus davon? Die aktuelle Untersuchung war unter anderem von einer 2013 veröffentlichten Studie zur Simulation eines Flugs zum Marsangeregt worden. Dabei hatten Forscher den Salzhaushalt von jungen Männern in einem simulierten Marsflug über 500 Tage lang untersucht und festgestellt, dass sich Salz in der Haut nach einem bestimmten Rhythmus einlagert
.Jetzt konnten Jonathan Jantsch und Valentin Schatz von der Universität Regensburg - mit Hilfe des Magnet-Resonanz-Imaging (MRI) - bei Patienten, die eine bakterielle Hautinfektion hatten, sehen, dass diese erhebliche Mengen an Salz in der Haut gespeichert hatten. Bei der Behandlung der Infektion mit Antibiotika ging die Salzmenge zurück.
Mit einem Spektroskop konnten sie außerdem noch die Salzkonzentration in der Haut messen. Auch bei Mäusen, mit einer bakteriellen Hautinfektion, war um die Wunde herum ungewöhnlich viel Salz gespeichert.
Wundheilung beschleunigt
Hilft dieser Salzspeicher der Haut, sich gegen Keime von außen besser zu wehren? Die Forscher und ihre Kollegen in Berlin und Nashville nahmen nun die Fresszellen des Immunsystems, die sich um die Wunde der Mäuse scharen, genauer unter die Lupe. Sie kultivierten die Fresszellen in Petrischalen in einer salzhaltigen Nährlösung, die dieselbe Salzkonzentration hatte, wie die Wunde, und in Petrischalen, deren Nährlösung kein Salz enthielt.
Sie stellten fest, dass die Fresszellen, die in den Petrischalen mit sehr hoher Salzkonzentration lebten, weit mehr bakterientötende Substanzen ausschütten, als die Fresszellen, die in der salzfreien Nährlösung leben. In einem weiteren Schritt infizierten sie die Fresszellen mit den Bakterien Escherichia coli (E. coli) und Leishmania major (L. Major). 24 Stunden später war mehr als die Hälfte von E. coli in den Schalen mit hoher Salzkonzentration zerstört, aber auch L. Major hatte sich verringert.
Anschließend fütterten die Forscher zwei Wochen lang eine Gruppe von Mäusen mit stark gesalzenem Futter, eine andere Gruppe mit salzarmen Futter. Dann infizierten sie bei den Mäusen aus beiden Gruppen eine Fußsohle mit L. Major. Nach 20 Tagen war die Wundheilung bei den Mäusen, die sehr salzhaltiges Futter bekommen hatten, signifikant besser und auch die Bakterienlast hatte sich - im Vergleich zu den Mäusen, die salzarmes Futter bekommen hatten - verringert.
Forscher warnen vor zu hohem Salzkonsum
Die Untersuchungen an Patienten und an Mäusen legen nahe, dass hoher Salzkonsum die Fresszellen des Immunsystems verstärkt aktiviert. Die Forscher raten aber davon ab, zu viel Salz zu essen. "Die Risiken überwiegen den Nutzen", betonen sie. Inwieweit salzhaltige Umschläge eine geeignete Therapie für Wunden sein können, muss nun in weiteren Forschungen ermittelt werden. (red, derStandard.at, 10.3.2015)
Originalpublikation:


Cutaneous Na+ Storage Strengthens the Antimicrobial Barrier Function of the Skin and Boosts Macrophage-Driven Host Defense



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Highlights

  • Na+ accumulates at site of bacterial skin infections in humans and in mice
  • Salt boosts classical macrophage (MΦ) activation and wards off infection
  • Salt increases NOS2 activity in MΦ via p38/MAPK and NFAT5 signaling
  • High-salt diet promotes skin Na+ storage and ameliorates cutaneous leishmaniasis

Summary

Immune cells regulate a hypertonic microenvironment in the skin; however, the biological advantage of increased skin Na+ concentrations is unknown. We found that Na+ accumulated at the site of bacterial skin infections in humans and in mice. We used the protozoan parasiteLeishmania major as a model of skin-prone macrophage infection to test the hypothesis that skin-Na+ storage facilitates antimicrobial host defense. Activation of macrophages in the presence of high NaCl concentrations modified epigenetic markers and enhanced p38 mitogen-activated protein kinase (p38/MAPK)-dependent nuclear factor of activated T cells 5 (NFAT5) activation. This high-salt response resulted in elevated type-2 nitric oxide synthase (Nos2)-dependent NO production and improved Leishmania major control. Finally, we found that increasing Na+ content in the skin by a high-salt diet boosted activation of macrophages in aNfat5-dependent manner and promoted cutaneous antimicrobial defense. We suggest that the hypertonic microenvironment could serve as a barrier to infection.

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