PuSH - Publication Server of Helmholtz Zentrum München

Patt, M.* ; Massier, L.* ; Kovacs, P.* ; Blüher, M. ; Chakaroun, R.*

Erhöhte Darmpermeabilität: Pathomechanismus für metabolische Erkrankungen?

Increased intestinal permeability: A pathomechanism for metabolic diseases?

Diabetologe, DOI: 10.1007/s11428-021-00726-y (2021)
Publ. Version/Full Text Postprint DOI
Open Access Green

Eine intakte Darmbarriere ist die Schnittstellezwischen Umwelt-, Verhaltens- und intrin-sisch biologischen Faktoren und stellt einenwesentlichen Parameter der Integrität einesgesunden Organismus dar. Neben ihrer Rollein einer Vielzahl physiologischer Prozessekann die Darmmikrobiota zur Beeinträchti-gung der Darmbarriere und Veränderung derintestinalenPermeabilitätbeitragen. Letzterewird sowohl über exogene Faktoren wieErnährung, Alkohol, Medikamenteneinnahmeund pathogene Bakterien als auch überkörpereigene Mechanismen, die z. B. durchveränderte Immunabwehr oder gestörteGlukosetoleranz getriggert werden, reguliert.Aufgrund einer erhöhten Darmpermeabilitätgelangen verstärkt Bakterien sowie deren Be-standteile in den Kreislauf, was systemischzurAggravation einer bestehenden Adipositassowie einer zunehmenden Insulinresistenzbis hin zu kardiovaskulären Ereignissenbeitragen kann. Außerdem kommt es aufder Ebene von Organen und Gewebendurch die erhöhte bakterielle Exposition zueinem circulus vitiosus, in dem über eineSchädigung der lokalen Abwehr mit weitererErhöhung der Darmpermeabilität eine lokaleinflammatorische Aktivierung entsteht, dieeinen systemischen proinflammatorischen,diabetogenen und atherogenen Statusunterhält. Die Modulation der Darmper-meabilität durch Ernährung und andereInterventionen, einschließlich Manipulationdes Darmmikrobioms durch Prä-, Pro- oderSynbiotika, stellt ein potenziellesPräventions-und Behandlungsziel für kardiometabolischeErkrankungen dar, das aber derzeit in derklinischen Praxis noch kaum eine Rollespielt. Voraussetzung für eine gezielteTherapie, die Veränderungen des Mikrobiomsbewirken soll, ist ein besseres Verständnis derWechselwirkungenzwischen Mikrobiota undkardiometabolischen Erkrankungen.

The intestinal barrier is an interface between ourselves and our environments and therefore an integral regulator of health. Among other factors, gut barrier integrity is regulated by bacteria and bacterial metabolites, which have been evidenced to have both protective or detrimental effects on gut integrity and permeability. Similarly, both external and internal factors related to host metabolic state can lead to alterations of tight junction integrity and hence to increased influx of bacteria or bacterial components into the host circulation. This so-called ‘metabolic endotoxemia’ has been associated with impaired metabolic host status, aggravation of existing obesity, increase in insulin resistance, and onset of cardiovascular events. From the gut, bacteria and their components and metabolites are further transported through the blood to peripheral tissues, where they can induce chronic pro-inflammatory signals at the tissue and systemic level. This, in turn, can further increase intestinal permeability leading to a detrimental feedback loop. Modulation of gut barrier function through nutritional or medicinal interventions, including manipulation of gut microbiota by pre-, pro- or synbiotics, represents a promising prevention and treatment target for metabolic diseases. Prerequisite for microbiome based targeted prevention and treatment options is a better understanding of the interactions between the microbiome and cardiovascular health.

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Publication type Article: Journal article
Document type Review
Keywords Endotoxemia ; Gastrointestinal Tract ; Microbiome ; Obesity ; Type 2 Diabetes
ISSN (print) / ISBN 1860-9716
e-ISSN 1860-9724
Publisher Springer
Publishing Place Tiergartenstrasse 17, D-69121 Heidelberg, Germany
Reviewing status Peer reviewed
Institute(s) Helmholtz Institute for Metabolism, Obesity and Vascular Research (HI-MAG)