MikroViDA: Einfluss des Haut-Darm-Mikrobioms auf den Vitamin-D Stoffwechsel

Vitamin D hat eine wichtige Funktion für die Aufnahme von Calcium aus dem Darm und den Knochenstoffwechsel. Vitamin D moduliert jedoch auch immunologische Prozesse und sorgt für die Integrität der Haut als Immunschutz. Vitamin D wird im Menschen vornehmlich durch Exposition der Haut mit UVB Licht produziert. Hierbei wird das Provitamin D3 (7-Dehydrocholesterol) zunächst in Prävitamin D3 und dann in einer anschließenden thermischen Reaktion in Vitamin D3 umgewandelt. Danach wird das Vitamin D3 an ein Vitamin D-Bindungsprotein gekoppelt und in den Blutkreislauf abgegeben. In Leber und Niere entstehen dann unter dem Einfluss spezifischer Hydroxylasen 25-Hydroxyvitamin D3 und das biologisch aktive 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (Calcitriol). Calcitriol vermittelt schließlich seine Funktionen über einen Transkriptionsfaktor, den Vitamin D-Rezeptor. Auch Hautzellen verfügen über Vitamin D-Rezeptoren.
Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Bakterien, die auch Bestandteil unseres Darm- und Hautmikrobioms sind, die Bildung von Vitamin D bzw. deren Hydroxy-Metaboliten beeinflussen können. Dysbiosen werden daher auch mit Störungen der Bildung von biologisch aktiven Vitamin D-Metaboliten in Verbindung gebracht. Ein metabolischer Zustand, der mit einer Dysbiose in Verbindung gebracht wird, ist die Adipositas. Daneben weisen adipöse Menschen häufig auch einen schlechteren Vitamin D-Status auf.
In diesem Forschungsvorhaben soll das komplexe Zusammenspiel zwischen dem Vitamin D-Stoffwechsel und den Mikroben in Haut und im Darm entschlüsselt werden. Im Einzelnen sollen spezifische Bakterienspezies in Darm und Haut identifiziert werden, die an der Synthese und dem Metabolismus von Vitamin D-Metaboliten beteiligt sind. Darüber hinaus sollen anhand von Zell-Kokulturen und eines 3D-Hautmodells die molekularen Bakterien-Haut-Wechselwirkungen untersucht und probiotische Formulierungen für eine Verbesserung der kutanen Vitamin D-Versorgung und Hautgesundheit entwickelt werden. Schließlich wird auch der Einfluss von Adipokinen auf Keratinozyten und deren Vitamin D-Stoffwechsel untersucht.