Studie in einem Satz: Wissenschaftler der niederländischen Lebensmittelforschungsorganisation NIZO und der Universität Twente haben eine für den Menschen relevante, mikrofluidische „Darm-Hirn-Achse auf einem Chip“ entwickelt, die modelliert, wie Nahrungsbestandteile vom Verdauungssystem ins Gehirn gelangen und kognitive Prozesse beeinflussen. Sie bietet ein leistungsstarkes neues Werkzeug zur Untersuchung der Auswirkungen der Ernährung auf Kognition und Lernen ohne Tier- oder Humanversuche.
Gesundheit für den Menschen: Darm und Gehirn kommunizieren ständig miteinander und tauschen chemische Signale aus, die Stimmung, Kognition, Immunität und Stoffwechsel beeinflussen. Störungen dieser Darm-Hirn-Achse werden mit Erkrankungen wie Angstzuständen, Depressionen, neurodegenerativen Erkrankungen und Stoffwechselstörungen in Verbindung gebracht. Die genauen Mechanismen, wie die Ernährung die Gehirnfunktion beeinflusst, waren jedoch bisher weitgehend unklar. Mithilfe von aus Menschen gewonnenen Zellen entwickelten Forscher einen mikrofluidischen Chip, der ein Modell des menschlichen Darms mit einem Modell des Gehirns über winzige, fließende Kanäle verbindet, die den Blutkreislauf nachahmen. Dieses System ermöglicht es Wissenschaftlern, spezifische Nährstoffe, Nahrungsbestandteile oder mikrobielle Stoffwechselprodukte in den „Darm“-Bereich einzubringen und zu beobachten, wie die Signale zu den Gehirnzellen gelangen und diese beeinflussen. Durch die Messung von Entzündungsmarkern, Neurotransmitter-Signalen und der Integrität der Darmbarriere zeigt die Darm-Hirn-Achse auf dem Chip, wie ernährungsbedingte Prozesse die Gehirngesundheit direkt beeinflussen können. Sie bietet eine frühzeitige und zuverlässige Methode, vielversprechende Inhaltsstoffe zu identifizieren, bevor Studien am Menschen durchgeführt werden.
Neudefinition der Forschung: Die Darm-Hirn-Achse auf einem Chip ersetzt Tierversuche durch ein für den Menschen relevantes, wissenschaftlich fundiertes System, das die menschliche Physiologie widerspiegelt. Es ermöglicht präzise Tests von Lebensmitteln, Ernährungstherapien und pharmazeutischen Wirkstoffen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Hirnalterung, die Kognition und die frühkindliche Hirnentwicklung und ebnet den Weg für eine sicherere und schnellere Entwicklung von Ernährungsstrategien und Therapien, die auf der menschlichen Biologie und nicht auf Vermutungen aus Tierversuchen basieren.
Referenzen
- Langton LG. NIZO und die Universität Twente entwickeln gemeinsam ein Laborgerät, um die Auswirkungen von Nahrungsmitteln auf die Gehirngesundheit zu untersuchen. Food Ingredients First. 2025. Abgerufen am 15. Dezember 2025. https://www.foodingredientsfirst.com/news/nizo-university-twente-gut-brain-chip.html
- FiE 2025: Organ-on-a-Chip-Technologie jetzt für Studien der Ernährungsindustrie verfügbar. Nutrition Insight. 2025. Abgerufen am 15. Dezember 2025. https://www.nutritioninsight.com/video/fi-europe-nizo-twente-chip.html