Eine salzreiche Ernährung beeinträchtigt die Entwicklung einer Pyelonephritis bei Mäusen und verringert die antibakterielle Aktivität des Immunsystems. Es stellte sich heraus, dass eine große Menge an Salz in der Nahrung mit einem Ungleichgewicht der Nierenhormone verbunden ist: Die Freisetzung von Aldosteron nimmt ab und die Freisetzung von Glukokortikoiden steigt. Letztere schwächen die Aktivität der Neutrophilen und können phagozytierte Bakterien nicht verdauen. Experimente am Menschen haben ähnliche Effekte gezeigt. Der Artikel wurde in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht.
Die westliche Ernährung zeichnet sich durch eine hohe Salzaufnahme aus, aber es ist wichtig zu bedenken, dass eine salzreiche Ernährung mit den Risiken vieler Krankheiten verbunden ist, einschließlich der Stimulierung von Entzündungs- und Autoimmunprozessen. Der Salzhaushalt des Körpers wird durch die Nieren aufrechterhalten – ihre Nephrone resorbieren Salz aus dem Primärharn und erzeugen einen hohen osmotischen Gradienten, wodurch Wasser resorbiert wird.
Es gibt widersprüchliche Informationen über die Wirkung einer hohen Salzkonzentration auf die Nierenimmunität. Einerseits wirkt der hohe Salzgehalt nach einer Nierentransplantation entzündungshemmend. Neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass renale tubuläre Epithelzellen bei hoher Osmolarität entzündungsfördernde Elemente des Immunsystems anziehen. Wissenschaftler vermuten, dass dies der Abwehrmechanismus der Niere gegen bakterielle Infektionen ist.
Das Harnsystem ist ein Teil des Körpers, der anfällig für Infektionen ist. Erkrankungen der Harnwege, die durch Bakterien verursacht werden, sind weit verbreitet und betreffen ein Viertel der Weltbevölkerung, insbesondere junge Mädchen. Mehr als 70 Prozent dieser Infektionen sind mit Escherichia coli-Bakterien verbunden: Sie gelangen in die Blase, steigen von dort in die Nieren auf und verursachen eine Pyelonephritis.
Wissenschaftler aus Deutschland und Australien unter der Leitung von Katarzyna Jobin von der Universität Bonn verursachten eine Pyelonephritis bei Mäusen, die eine Woche zuvor mit einer salzreichen Diät gefüttert worden waren. Im Futter der Kontrolltiere war die Salzkonzentration entweder Standard oder erniedrigt. Die direkte Wirkung von Salz auf das Wachstum von Escherichia coli-Kolonien wurde an Bakterienkulturen getestet.
Anschließend untersuchten die Wissenschaftler eine Reihe von Faktoren, die die Wirkung von Salz auf die Immunität beeinflussen könnten. Dazu wurde die Konzentration einer Reihe von Hormonen, die mit dem Salzstoffwechsel verbunden sind, in den Nieren und im Blut von Mäusen gemessen. Außerdem wurde die antibakterielle Aktivität verschiedener Typen von Immunzellen bewertet.
Sie testeten auch die Wirkung einer salzreichen Ernährung auf den Menschen: Zehn Freiwillige nahmen eine Woche lang zusätzlich täglich sechs Gramm Salz zu sich. Zu Beginn und am Ende dieses Zeitraums wurden den Teilnehmern Blut- und Urintests abgenommen.
In den Nieren von Mäusen, die eine Nahrung mit hohem Salzgehalt zu sich nahmen, fanden sich signifikant mehr Escherichia coli-Bakterien (p < 0,01) und sie entwickelten eine Pyelonephritis aktiver als bei Kontrolltieren.
Ein Ausschnitt der Nieren von Mäusen, die mit Nahrung mit normalem (links) und hohem (rechts) Salzgehalt gefüttert wurden. Escherichia coli-Bakterien mit grünem Marker gefärbt
Die Neutrophilen von Tieren, die einen hohen Salzgehalt in ihrer Nahrung aufwiesen, phagozyten erfolgreich Bakterien, töteten sie jedoch nicht ab. Dies widersprach dem Beweis, dass hohe Salzkonzentrationen Immunzellen stimulieren. Die Autoren der Arbeit züchteten Neutrophile und Makrophagen in einer Kultur mit erhöhtem Salzgehalt und stellten fest, dass solche Bedingungen die antibakterielle Aktivität nur von Typ-II-Immunzellen erhöhten.
Unerwartet stellten die Wissenschaftler fest, dass bei Versuchstieren die Salzkonzentration in den Nieren nicht erhöht war. Wenn Salz also die antibakterielle Aktivität erhöht, spielt es in diesem Fall keine Rolle für die Nieren. Eine salzreiche Ernährung führte jedoch zu einem Anstieg der Nebennierenhormone Glukokortikoide im Blut von Mäusen. Dies lag daran, dass diese Tiere ein inaktives Renin-Angiotensin-System hatten, das normalerweise Salz im Körper zurückhält.
Forscher testeten den Zusammenhang zwischen erhöhten Glukokortikoidspiegeln und der Passivität der Neutrophilen – diese Substanzen werden in der Klinik als Immunsuppressiva eingesetzt. Dazu wurde den Mäusen, deren Nahrung eine normale Salzmenge enthielt, das synthetische Glukokortikoid Dexamethason injiziert. Die Aktivität der Neutrophilen, aber nicht der Makrophagen dieser Tiere war zwar reduziert, diese Zellen konnten auch phagozytierte Bakterien nicht abtöten. Und bei Tieren mit einer salzreichen Diät bekämpften Neutrophile Escherichia coli effektiver, nachdem ihnen ein Glukokortikoid-Rezeptor-Inhibitor injiziert wurde, und die Manifestationen der Pyelonephritis nahmen ab.
Die Schwächung der Neutrophilen betraf nicht nur die Anfälligkeit der Nieren für Escherichia coli. Das Immunsystem der salzreichen Mäuse war zudem weniger immun gegen das Bakterium Listeria monocytogenes, das eine Vielzahl von Infektionen verursacht.
Beim Menschen haben Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen der aufgenommenen Salzmenge und der geografischen Verteilung von Harnwegsinfektionen gefunden. Bei Freiwilligen, die während der Woche sechs Gramm mehr Salz zu sich nahmen, nahm der Aldosteronspiegel im Blut ab und die Corticosteronkonzentration am Abend war signifikant erhöht. So stört eine salzreiche Ernährung den Tagesrhythmus der Glukokortikoidsekretion. Außerdem waren bei den Versuchsteilnehmern Neutrophile weniger in der Lage, die aufgenommenen Bakterien zu verdauen.
Der Konsum von viel Salz ist nicht nur für die Immunität schlecht. So ist beispielsweise bereits bekannt, dass eine salzreiche Ernährung zu einer gestörten Hirndurchblutung und kognitiven Beeinträchtigungen führt. Glücklicherweise ist dieser Effekt reversibel.
