Diätetische RNA ist reif für die Untersuchung

In der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts rezensierte der deutsche Philosoph Ludwig Feuerbach eine Monographie über den Einfluss von Lebensmittelchemikalien auf den Aufbau und die Funktion des Körpers. In seinem Aufsatz behauptete er, dass Nahrung sogar die Kognition beeinflusst und prägte den Satz: „Du bist, was du isst“. Um die Welt zu verändern, muss man den Menschen besseres Essen geben, sagte er.

Die Erforschung der Ernährung hat seither erhebliche Fortschritte gemacht. Wie der Körper molekulare Bausteine und Energie aus der Nahrung extrahiert, ist gut verstanden. Aber könnte Nahrung mehr sein als nur Treibstoff? Im Jahr 2012 deutete ein Artikel genau das an: eine Nahrungskomponente, die mit dem genetischen Code interagiert.

Die Autoren der Studie1 berichteten, dass sich kurze RNA-Moleküle namens microRNAs (miRNA) aus Reis in Geweben anreichern und ein wichtiges Leberenzym regulieren. Diese Regulierung war so effektiv, dass eine pflanzliche Ernährung überraschenderweise die Werte des zirkulierenden Cholesterins bei Mäusen deutlich zu erhöhen schien. Dies und andere Berichte der gleichen Gruppe über RNA-haltige Partikel, einschließlich extrazellulärer Vesikel (EVs), sorgten für erhebliche Aufregung.

Aber trotz zahlreicher Replikations- und Analysestudien wurde wenig oder keine systemische Aufnahme von RNA aus der Nahrung beobachtet. Eine getreue Replikation der ursprünglichen Experimente, bei der jedoch Mäuse, die eine ernährungsphysiologisch ausgewogene Reisdiät erhielten, mit Tieren verglichen wurden, die nur mit Reis gefüttert wurden, zeigte, dass der Cholesterinbefund nicht das Ergebnis eines miRNA-Transfers war, sondern eher eine Hungerreaktion auf eine ernährungsphysiologisch unzureichende Reisdiät2. In einer Studie aus diesem Jahr an Kühen fanden Forscher heraus, dass während des 24-Stunden-Fensters nach der Geburt, in dem Kälber Antikörper aus der Muttermilch aufnehmen können, Proteine und Lipidmembranen leicht in den Blutkreislauf übertragen werden – RNA jedoch nicht3.

Doch der systemische Transfer, bei dem Moleküle mehrere Barrieren im Körper überwinden müssen, ist nicht die einzige Möglichkeit, wie diätetische RNA die Gesundheit beeinflussen könnte, abgesehen davon, dass sie als Brennstoff dient4. Diät-RNA-Träger haben Zugang zu den Epithel- und Immunüberwachungszellen des Verdauungstrakts. Wahrscheinlich interagieren sie auch mit den verschiedenen Arten der Gemeinschaft von Mikroorganismen, die im Darm leben.

Solche Interaktionen könnten ausgenutzt werden, um therapeutische kleine RNA-Stränge zur Bekämpfung bestimmter Gesundheitszustände zu liefern. Ein früher Beweis für die Übertragung von RNA von einem Organismus auf einen anderen war die Erkenntnis, dass Bakterien, die oral verabreicht wurden, therapeutische RNA auf menschliche Darmkrebszellen übertragen konnten, die in Mäuse transplantiert wurden5. Die Bakterien müssen sich nicht replizieren, um diese Effekte zu erzielen, so dass bakterielle EVs eine sichere und hoch skalierbare Alternative zu lebenden Organismen sein könnten. Und bakterielle Vesikel sind nicht die einzigen möglichen Transportvehikel. In der Tat könnten Nahrungspflanzen, die zu Nanopartikeln gemischt und aufgebrochen werden, die EVs ähneln, RNAs und niedermolekulare Medikamente an Epithelzellen liefern6. Lebensmittelbasierte RNA-Abgabestrategien sind wahrscheinlich sehr risikoarm, da es keine Beweise dafür gibt, dass diätetische RNA schädlich ist.

Partikel, die aus diesen pflanzlichen „Smoothies“ hergestellt werden, könnten das Darmmikrobiom beeinflussen – genauso wie es für Wirtsepithel-EVs nachgewiesen wurde – und RNAs könnten bei diesem Phänomen eine Rolle spielen. Da die Gesundheit des Mikrobioms jetzt ein anerkannter Faktor bei Erkrankungen wie Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen ist, sollten die Auswirkungen von RNA und EVs aus der Nahrung intensiver untersucht werden. Theoretisch könnte diätetische RNA in Lebensmitteln oder künstlich hergestellte RNA-Zusätze Krankheitserreger abschwächen oder eliminieren, indem sie auf essentielle genetische Elemente abzielt. Sie könnte auch zur Feinabstimmung des Gleichgewichts der Mikroben im Darm verwendet werden, da verschiedene RNA-Moleküle unterschiedliche Wirkungen auf die vielfältigen Darm-Mikroben-Populationen ausüben.

In seinem Essay meinte Feuerbach, dass der Aufstand des deutschen Volkes gescheitert sei, weil es zu viele Kartoffeln gegessen habe. Eine bohnenreichere Ernährung, dachte er, hätte den politischen Wandel herbeigeführt. Eine solche Vorstellung erscheint heute altmodisch, und den politischen Aktivismus einer Person durch die Ernährung mit mikroRNA zu unterstützen, ist eine weit hergeholte Idee.

Allerdings gibt es viele Möglichkeiten, zu untersuchen, ob die RNA aus der Nahrung an die Zellen des Verdauungstrakts und die dort lebenden Mikroben geliefert wird. Aber diese Untersuchungen müssen geeignete Kontrollen beinhalten, um festzustellen, ob die ernährungsbedingte extrazelluläre RNA hauptsächlich eine Nahrungsquelle in Form von molekularen Bausteinen ist oder ob spezifische RNA-Sequenzen in Mikroben- oder Wirtsdarmzellen übertragen werden, wo sie andere Nukleinsäuren regulieren.

Wenn Letzteres zutrifft, müssen die Forscher feststellen, ob native ernährungsbedingte RNA therapeutisch wirksam ist, oder ob es notwendig ist, Vesikel mit natürlich vorkommender oder synthetischer RNA einzuführen. Kann auch ein „Smoothie“ oder sogar unverarbeitete Nahrung RNA liefern, oder müssen EV-ähnliche Partikel aus diesen Quellen abgetrennt und konzentriert werden?

Schließlich müssen die Mechanismen der Lieferung und der Verwendung von RNA in der Empfängerzelle enträtselt werden. Wenn man genau weiß, wie die RNA aufgenommen und in regulatorische Komplexe eingebaut wird, kann man diese Wege ausnutzen und verbessern. Auch wenn der Ausgang dieser Experimente nicht vorhersehbar ist, könnten die Erkenntnisse dazu führen, dass bestimmte Lebensmittel und Verarbeitungsmethoden als Therapie oder zur Verbesserung der Darmgesundheit eingesetzt werden.

Abhängig vom Ergebnis könnten sich Feuerbachs Ideen auf einer molekularen Ebene als richtig erweisen, die er nicht vorhersehen konnte.