Wie bereitet sich das Immunsystem auf das Stillen vor?

Von den 3,6 Millionen Babys, die jedes Jahr in den USA geboren werden, beginnen etwa 80 % innerhalb des ersten Lebensmonats mit dem Stillen. Stillen bietet nachweislich Vorteile für Mutter und Kind: Es senkt das Risiko der Mutter für Brust- und Eierstockkrebs, Typ-2-Diabetes und Bluthochdruck und versorgt das Baby mit Nährstoffen und stärkt sein Immunsystem. Da Schwangerschaft und Stillzeit jedoch traditionell wenig erforscht sind, sind die Mechanismen, die diesen Vorteilen zugrunde liegen, noch nicht vollständig verstanden.

Immunologen am Salk Institute ändern das – angefangen mit der Migrationskarte von Immunzellen vor und während der Stillzeit. Anhand von Tierversuchen sowie Muttermilch- und menschlichen Gewebeproben fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich T-Zellen, eine Art Immunzellen, während der Schwangerschaft und Stillzeit in großer Zahl in den Brustdrüsen ansammeln. Einige von ihnen wandern auch aus dem Darm ein und unterstützen vermutlich Mutter und Kind.

Die in der Fachzeitschrift Nature Immunology veröffentlichten Ergebnisse könnten die Vorteile des Stillens für das Immunsystem erklären, Einblicke in Lösungsansätze für Mütter geben, die nicht stillen können, und bei der Entwicklung von Diäten helfen, die die Zusammensetzung und Produktion der Milch verbessern.

„Als wir begannen zu untersuchen, wie sich Immunzellen während der Schwangerschaft und Stillzeit verändern, fanden wir viele interessante Dinge heraus – insbesondere die Tatsache, dass es während der Stillzeit zu einer dramatischen Zunahme von Immunzellen im Brustgewebe kommt und dass diese Zunahme von Mikroben abhängt“, erklärt Associate Professor Deepshika Ramanan, Hauptautorin der Studie.

Was wir bereits wussten: Babys erhalten Bakterien und Antikörper aus der Muttermilch

Die meisten Studien zum Stillen konzentrierten sich auf den Zusammenhang zwischen Milchzusammensetzung und Säuglingsgesundheit. Solche Studien, darunter auch Ramanan's frühere, haben gezeigt, dass Babys wichtige Darmbakterien und Antikörper über die Milch von ihren Müttern erhalten und so den Grundstein für das Immunsystem des Säuglings legen. Die Veränderungen im Körper der Mutter während dieser Zeit sind jedoch noch wenig erforscht.

Einige Aspekte des Immunmilieus der Brustdrüse konnten anhand der Zusammensetzung der Milch vorhergesagt werden. So weist das Vorhandensein von Antikörpern in der Milch auf das Vorhandensein von B-Zellen hin, die diese Antikörper produzieren. Allerdings wurde die Aktivität von Immunzellen bisher nur selten direkt im Brustgewebe untersucht.

Was ist neu: Mütterliche Darmmikroben stärken die Immunität der Brust

„Das Spannende ist, dass wir nicht nur mehr T-Zellen in der Brust gefunden haben, sondern dass einige davon eindeutig aus dem Darm stammen“, sagte Abigail Jaquish, Doktorandin und Erstautorin der Studie.
„Sie stützen das Brustgewebe wahrscheinlich auf die gleiche Weise, wie sie normalerweise die Darmschleimhaut stützen.“

Die Studie begann mit der Untersuchung von Brustgewebe von Mäusen in verschiedenen Stadien vor und nach der Laktation. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass drei Arten von T-Zellen, CD4⁺, CD8αα⁺ und CD8αβ⁺, während dieser Zeit stark ansteigen.

Dies überraschte das Team, da diese T-Zellen zu einer speziellen Klasse von Immunzellen gehören, den sogenannten intraepithelialen Lymphozyten (IEL). Diese Zellen leben in schleimhautausgekleideten Geweben wie Darm und Lunge, die äußeren Einflüssen ausgesetzt sind. IELs fungieren als „Wächter“ – sie sind ständig im Gewebe präsent und bereit, sofort auf eine Bedrohung zu reagieren.

In der Brustdrüse ordneten sich diese T-Zellen entlang des Epithels an, ähnlich wie in Schleimhäuten, und trugen auf ihrer Oberfläche Proteine, die für T-Zellen im Darm charakteristisch sind, was darauf hindeutet, dass T-Zellen vom Darm in die Brustdrüsen wanderten.

Auf diese Weise überführt der Körper der Mutter die Brustdrüse vom „inneren“ Gewebe in das „Schleimgewebe“, da sie während der Fütterung mit der äußeren Umgebung in Kontakt kommt: Mikroben von der Haut der Mutter und dem Mund des Babys.

Passiert das Gleiche auch beim Menschen?

Eine Analyse einer Datenbank mit menschlichem Brustgewebe und Muttermilchproben (vom Human Milk Institute der University of California, San Diego) ergab, dass ähnliche T-Zellen auch bei Frauen während der Stillzeit zunehmen.

Anschließend kehrten die Wissenschaftler zum Mausmodell zurück, um eine letzte Frage zu stellen:
Beeinflussen Mikroben diese T-Zellen in der Brustdrüse auf die gleiche Weise wie im Darm?

Es stellte sich heraus: Ja.
Mäuse, die in einer normalen mikrobiellen Umgebung lebten, wiesen in ihren Brustdrüsen signifikant höhere Konzentrationen aller drei T-Zell-Typen auf als Mäuse in keimfreien Bedingungen. Dies deutet darauf hin, dass die Mikroben der Mutter die T-Zell-Produktion aktivieren, was wiederum die Immunabwehr des Brustgewebes stärkt.

Was wissen wir jetzt:

• Mikroben verstärken die Immunreaktion in der Brust
• T-Zellen wandern vom Darm zum Ort der Laktation
• Die Brustdrüse wird während der Fütterung zu einem Schleimgewebe und passt sich äußeren Einflüssen an

Wie geht es weiter? Wie hängen Darm und Brust zusammen und welche Auswirkungen hat dies auf die Gesundheit der nächsten Generationen?

„Wir wissen jetzt viel mehr darüber, wie sich das Immunsystem der Mutter in dieser kritischen Phase verändert“, sagt Ramanan.
„Das eröffnet die Möglichkeit, den direkten Einfluss dieser Immunzellen auf die Gesundheit von Mutter und Kind zu untersuchen.“

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Hormone all diese Veränderungen regulieren. Ihr Zweck ist es, die Mutter vor äußeren Bedrohungen und Infektionen zu schützen. Doch wie genau sich dies auf die Laktation, die Milchzusammensetzung und die Gesundheit auswirkt, ist die nächste große Frage der Forschung.

„Wir stehen erst am Anfang“, fügt Jaquish hinzu. „Wenn wir eine Verbindung zwischen Darm und Brustdrüse erkennen, welche anderen Systeme im Körper könnten dann interagieren? Und was beeinflusst sonst noch die Zusammensetzung der Milch, die wir an unsere Nachkommen weitergeben?“

Das Verständnis der Veränderungen im Immunsystem der Mutter während der Schwangerschaft und Stillzeit kann sich auf die Gesundheit zwischen den Generationen auswirken, da Immun- und mikrobielle Komponenten immer wieder von der Mutter auf das Kind übertragen werden.

Diese Erkenntnisse könnten auch Frauen helfen, die nicht stillen können – beispielsweise durch die Entwicklung von Therapien, die die Milchproduktion anregen, oder durch verbesserte Formeln, die eine ähnliche Unterstützung des Immunsystems bieten können.

Da der Zusammenhang zwischen Darm und Brust immer deutlicher wird, können Wissenschaftler in Zukunft möglicherweise Diäten empfehlen, die die Gesundheit der Mutter und eine optimale Milchqualität fördern.