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AGENS

Die Arbeitsgruppe Enterisches Nervensystem (AGENS)unter der Leitung von Prof. KH Schäfer (HS KL) beschäftigt sich seit Jahren mit der Charakterisierung des ENS im Rahmen der Entwicklung, Veränderungen bei Krankheitsbildern, oder der Nutzung der in ihm enthaltenen enterischen neuralen Stammzellen1,2. Erste Hinweise auf eine Beeinflussung dieser neuralen Stammzellen durch lokale Inflammation haben sich bereits bei der Untersuchung von enterischen Gliazellen bei Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen ergeben. Eine systematische Untersuchung der Effekte des bakteriellen Lipopolysaccharids LPS auf die Proliferation postnataler neuraler Stammzellen des ZNS und ENS zeigte dessen direkten stimulierenden Einfluss3. Die antiinflammatorische Wirkung von Pilzwirkstoffen konnte hier bereits erfolgreich demonstriert werden4.

 

Ein zentraler Fokus der Gruppe liegt auf der Rolle des ENS bei neurodegenerativen Erkrankungen. Hier konnte z.B. gezeigt werden, dass das ENS auch bei einer sich eher auf kognitive Fähigkeiten auswirkenden Krankheit, wie der Alzheimer Erkrankung, das Darmnervensystem betroffen ist. In einem Tiermodell zeigten sich Veränderungen des ENS lange vor Veränderungen des ZNS5. Dies gilt auch für einen M. Parkinson. Interessanterweise scheint das Mikrobiom bei neurodegenerativen Erkrankungen eine zentrale Rolle zu spielen und ist bei beiden Erkrankungen verändert 6,7.

Was letztendlich ursächlich für die Beteiligung des Darmes und dessen Darmnervensystem ist, wird unter anderem in Studien untersucht, welche die Auswirkungen von Umweltfaktoren wie Ernährung oder Umweltgifte auf die Ätiologie dieser und anderer Erkrankungen ist 8,9,10.

1 Isolation of high-purity myenteric plexus from adult human and mouse gastrointestinal tract. Grundmann D, Klotz M, Rabe H, Glanemann M, Schäfer KH.Sci Rep. 2015 Mar 20;5:9226. doi: 10.1038/srep09226.
2 Demir IE, Schäfer KH, Tieftrunk E, Friess H, Ceyhan GO. Neural plasticity in the gastrointestinal tract: chronic inflammation, neurotrophic signals and hypersensitivity. Acta Neuropathol. 2013. 125(4):491-509.
3 Di Liddo R, Bertalot T, Schuster A, Schrenk S, Tasso A, Zanusso I,Conconi M, Schäfer KH. Anti-inflammatory activity of Wnt signaling in enteric nervous system: in vitro preliminary evidences in rat primary cultures. J Neuroinflammation. 2015 Feb 3;12(1):23.

4 Schreiber D, Marx L, Felix S, Clasohm J, Weyland M, Schäfer M, Klotz M, Lilischkis R, Erkel G, Schäfer KH.Anti-inflammatory Effects of Fungal Metabolites in Mouse Intestine as Revealed by In vitroModels. Front Physiol. 2017 Aug 7;8:566. doi: 10.3389/fphys.2017.00566.
5 Semar S, Klotz M, Letiembre M, Van Ginneken C, Braun A, Jost V, Bischof M, Lammers WJ, Liu Y, Fassbender K, Wyss-Coray T, Kirchhoff F, Schäfer KH. Changes of the enteric nervous system in Amyloid Precursor Protein transgenic mice correlate with disease progression. Journal of Alzheimers Disease, 2013, 36(1):7-20. doi: 10.3233/JAD-120511.
6 Unger MM, Spiegel J, Dillmann KU, Grundmann D, Philippeit H, Bürmann J, Faßbender K, Schwiertz A, Schäfer KH. Short chain fatty acids and gut microbiota differ between patients with Parkinson's disease and age-matched controls. Parkinsonism Relat Disord. 2016 Aug 26. pii: S1353-8020(16)30323-6. doi: 10.1016/j.parkreldis.2016.08.019.

7 Brandscheid C, Schuck F, Reinhardt S, Schafer KH, Pietrzik CU, Grimm M, Hartmann T, Schwiertz A, Endres K. Altered Gut Microbiome Composition and Tryptic Activity of the 5xFAD Alzheimer's Mouse Model. J Alzheimers Dis. 2017;56(2):775-788. doi: 10.3233/JAD-160926.
8 Fichter M, Klotz M, Hirschberg DL, Waldura B, Schofer O, Ehnert S, Schwarz LK, Ginneken CV, Schäfer KH. Breast milk contains relevant neurotrophic factors and cytokines for enteric nervous system development. Mol Nutr Food Res. 2011 Oct;55(10):1592-6. doi: 10.1002/mnfr.201100124.
9 Heuckeroth RO, Schäfer KH.Gene-environment interactions and the enteric nervous system: Neural plasticity and Hirschsprung disease prevention. Dev Biol. 2016. doi: 10.1016/j.ydbio.2016.03.017.
10 Disorders of the enteric nervous system — a holistic view, B. Niesler, S. Kuerten, E. Demir, KH Schäfer, Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, accepted 2020.