Eine kleine Humanstudie zeigt, dass Natriumhydrogencarbonat die Verteilung bestimmter Immunzellen im Blut innerhalb weniger Stunden in eine entzündungshemmende Richtung verschieben kann. Getestet wurde reines Natron, also Natriumhydrogencarbonat, das im englischen Sprachraum als „baking soda“ bezeichnet wird; Natron ist der Wirkstoff im Backpulver, während Backpulver zusätzlich ein Säuerungsmittel und meist Stärke enthält. Die Untersuchung erfasste Zellanteile bei gesunden jungen Menschen und ergänzende Versuche an Ratten, sie prüfte weder eine Krankheit noch eine Heilwirkung. Besonders spannend ist, dass die Spur des Effekts von Magen und Milz bis zu ungewöhnlich nervenähnlich arbeitenden Mesothelzellen führt.
Zwölf gesunde Teilnehmer tranken in der Untersuchung von Ray und Kollegen einmalig eine Natronlösung, während sechs weitere Personen eine gleich molare Kochsalzlösung als Kontrolle erhielten. Das Team um den Nierenphysiologen Paul O’Connor vom Medical College of Georgia wollte damit prüfen, ob ein Effekt, den es zuvor bei Ratten beobachtet hatte, auch im menschlichen Blut sichtbar wird. Die Forscher nahmen den Teilnehmern vor der Einnahme und anschließend in festen Abständen Blut ab und bestimmten mit Durchflusszytometrie mehrere Gruppen von Abwehrzellen. Dabei ging es vor allem um Makrophagen, also Fresszellen des Immunsystems, deren M1-Form Entzündungen fördert, während M2-Zellen Entzündungsprozesse dämpfen und Reparatur unterstützen.
Die Arbeit entstand aus einer Nierenfrage. Kleinere klinische Untersuchungen hatten zuvor darauf hingedeutet, dass oral eingenommenes Natriumhydrogencarbonat den Funktionsverlust bei chronischer Nierenerkrankung bremsen kann, doch der biologische Mechanismus blieb unklar. Weil Entzündung an der Verschlechterung geschädigter Nieren beteiligt ist, prüfte O’Connors Gruppe, ob Natron einen Teil seiner Wirkung über das Immunsystem entfalten könnte. Einen aktuellen Bezug zu diesem Themenfeld liefert auch eine neuere Auswertung zu Ernährung und Natriumhydrogencarbonat bei chronischer Nierenerkrankung, die allerdings eine andere Fragestellung untersucht.
Für den Humanversuch lösten die Forscher die einmalige Testmenge in 250 Millilitern Flaschenwasser. Die Kontrollgruppe bekam stattdessen 1,39 Gramm Natriumchlorid, was derselben molaren Natriummenge entsprach. Bei Studienbeginn waren die Teilnehmer im Mittel junge Erwachsene ohne bekannte entzündliche Erkrankung; das Durchschnittsalter der Natron-Gruppe lag bei 27 Jahren. Die Auswertung des Blutes zeigte anschließend eine klare Verschiebung: Der Anteil proinflammatorischer M1-Makrophagen und TNF-α-positiver Neutrophiler nahm unter Natron stärker ab als unter Kochsalz, während der Anteil der M2-Makrophagen zunahm. Gemessen wurde damit eine Veränderung von Zellanteilen im Blut, keine klinische Besserung einer Erkrankung.
Eine weitere Messung betraf die Elektrolyte. Im Serum sank Kalium in der Natron-Gruppe von 4,3 auf 3,9 Millimol pro Liter, während die Kochsalzgruppe keine entsprechende Veränderung zeigte. Dieser Befund gehört zur beobachteten Reaktion auf die einmalige Einnahme und zeigt, dass die einmalige Einnahme auch den Mineralstoffhaushalt messbar berührt. Die Autoren untersuchten einen kontrollierten physiologischen Effekt unter Studienbedingungen und formulierten keine Dosierungsempfehlung für entzündliche Erkrankungen.
Die größten Rückgänge bei den entzündungsfördernden Zelltypen traten in den späteren Blutproben auf, besonders im zweiten und dritten Messzeitpunkt. Die in sozialen Medien verbreitete Kurzfassung, Natron senke Entzündungen schon innerhalb einer Stunde, gibt die Daten deshalb nicht korrekt wieder: Nach einer Stunde zeigte die Messung noch nicht die deutlichsten Veränderungen. Laut Mitteilung des Medical College of Georgia hielt die veränderte Immunzellverteilung beim Menschen mindestens vier Stunden an.
Klein war die Humanstichprobe und zudem nicht in allen Ausgangswerten perfekt ausgeglichen. Schon vor der Einnahme lagen die Anteile mehrerer untersuchter Zellgruppen zwischen den beiden Gruppen unterschiedlich hoch. Die Autoren prüften deshalb, ob die beobachteten Rückgänge lediglich durch diese Ausgangsdifferenzen erklärt werden könnten, und sahen darin nach eigener Einschätzung keine Erklärung für die Reaktion. Trotzdem bleibt die begrenzte Teilnehmerzahl ein wesentlicher Punkt für die Einordnung: Die Daten zeigen einen kurzfristigen biologischen Effekt bei gesunden Menschen, aber noch keinen Nutzen für Patienten.
Interessant ist dabei die chemische Sprache der Zellen. Auch andere aktuelle Arbeiten zeigen, dass Immunzellen Botenstoffe nutzen können, die man klassisch mit Nervenzellen verbindet. Forschung und Wissen berichtete etwa darüber, wie Neutrophile Katecholamine aufnehmen und gezielt wieder freisetzen. Im Natronversuch steht jedoch ein anderer Botenstoff im Mittelpunkt: Acetylcholin, das offenbar an der Weitergabe des Signals zwischen Verdauungstrakt und Milz beteiligt ist.
Die Tierexperimente lieferten den breiteren mechanistischen Unterbau. Bei Dahl-salzsensitiven Ratten, einem Modell für Bluthochdruck und chronische Nierenschädigung, verschob sich das Verhältnis der Makrophagen in Niere, Milz und Blut von M1 in Richtung M2. Gleichzeitig nahm der Anteil regulatorischer FOXP3-positiver CD4-T-Zellen zu, die überschießende Immunreaktionen bremsen können. Vergleichbare Veränderungen fanden die Forscher auch bei gesunden Sprague-Dawley-Ratten, was gegen eine Reaktion spricht, die nur in bereits geschädigten Nieren auftritt.
Über ihr Trinkwasser bekamen die Versuchstiere Natriumhydrogencarbonat und wurden anschließend mit verschiedenen Ernährungs- und Operationsprotokollen untersucht. In der Pressemitteilung beschreibt O’Connor außerdem, dass die Milz unter Natron größer wurde. Die Forscher interpretierten dies als Begleiterscheinung des veränderten Immunzustands. Bei Ratten blieb die antiinflammatorische Verschiebung laut Mitteilung über mehrere Tage messbar, also deutlich länger als im kurzen Beobachtungsfenster des Humanversuchs.
Der ungewöhnlichste Teil der Arbeit begann mit einer Beobachtung während einer Operation. Entfernten die Forscher die Milz, verschwand der Natron-Effekt. Überraschender war, dass bereits das vorsichtige Verlagern des Organs bei einer Scheinoperation ausreichte, um die Reaktion ebenfalls aufzuheben. Dabei veränderte sich die Schicht aus Mesothelzellen auf der Milzkapsel sichtbar: Die zuvor glatte Oberfläche wurde dicker und unregelmäßiger.
Mesothelzellen kleiden Körperhöhlen aus und überziehen Organe, damit diese sich gegeneinander bewegen können. Auf der Milz fanden die Wissenschaftler dünne bindegewebige Verbindungen, die ebenfalls von solchen Zellen bedeckt waren. Diese Mesothelzellen färbten sich sowohl für den Nervenmarker PGP9.5 als auch für Acetylcholinesterase an, ein Enzym des cholinergen Signalwegs. Im Elektronenmikroskop entdeckte das Team zusätzlich Strukturen, die an synaptische Bänder erinnerten. O’Connor beschrieb die Zellen deshalb als nervenähnlich, betonte aber ausdrücklich, dass es keine Nervenzellen sind.
Das passt zu einem bekannten Grundprinzip der Immunsteuerung: Nervensystem und Abwehr kommunizieren über chemische Signale. Für den sogenannten cholinergen entzündungshemmenden Reflex wurde lange eine direkte Signalstrecke über den Vagusnerv zur Milz diskutiert. Die neuen Experimente verschoben den Fokus auf die Mesothelzellen an der Organoberfläche. Wurden die fragilen Verbindungen unterbrochen oder die Vagusnerven durchtrennt, verschwand die Acetylcholinesterase-Färbung auf der Milzkapsel und die Milzmasse nahm ab.
Zwei pharmakologische Eingriffe stützten die angenommene Signalkette zusätzlich. Methyllycaconitin, ein Hemmstoff des α7-nikotinischen Acetylcholin-Rezeptors, verhinderte die Verschiebung in Richtung des entzündungshemmenden Profils. Auch Esomeprazol, das die Magensäureproduktion hemmt, blockierte den Effekt. Daraus entwickelte das Team ein Modell, bei dem Natriumhydrogencarbonat den Magen zur Säureproduktion anregt und anschließend über cholinerge Signale eine Botschaft an die Milz weitergegeben wird.
O’Connor fasste diese Botschaft in der Pressemitteilung bildlich zusammen: Für das Immunsystem solle die Situation eher wie Nahrung als wie eine bakterielle Gefahr aussehen. Der Vergleich mit einem Hamburger macht verständlich, worauf die Forscher hinauswollen: Nach einer Mahlzeit muss der Körper mit fremden Molekülen aus dem Darm umgehen, ohne jedes Mal eine starke Abwehrreaktion zu starten. Mesothelzellen könnten dabei als lokale Sensor- und Signalzellen eine bislang unterschätzte Rolle spielen.
Die Idee, Entzündungen über cholinerge Signale zu dämpfen, existierte bereits vor der Natronarbeit. Forscher des Feinstein Institute for Medical Research berichteten 2016 in der Fachzeitschrift PNAS über elektrische Vagusnerv-Stimulation bei rheumatoider Arthritis, die Entzündung und Krankheitsschwere dämpfte. O’Connor äußerte die Hoffnung, dass ein einfacherer Reiz über Natriumhydrogencarbonat langfristig einmal einen ähnlichen biologischen Mechanismus nutzen könnte. Das ist eine Forschungshypothese und kein Ergebnis der vorliegenden Studie.
Für eine Therapieempfehlung fehlen entscheidende Daten. Untersucht wurden gesunde junge Menschen und Ratten, nicht Patienten mit Autoimmunerkrankungen. Die Forscher bestimmten Zellprofile und Signalwege, aber weder Schmerzen noch Krankheitsaktivität, Organschäden oder langfristige Verläufe. Ihre eigene Schlussfolgerung beschreibt Natriumhydrogencarbonat als potenziell praktische und kostengünstige Möglichkeit, einen antiinflammatorischen Signalweg zu aktivieren, verbindet diese Formulierung aber ausdrücklich mit der Forderung nach weiteren Krankheitsmodellen.
Der nächste Schritt liegt deshalb nicht in der Küche, sondern im kontrollierten Experiment. Künftige Arbeiten müssen klären, ob die beobachtete Verschiebung der Immunzellen bei tatsächlich entzündlichen Erkrankungen reproduzierbar ist, welche Zelltypen den Effekt tragen und wie stabil die Verbindung zwischen Magen, Mesothel und Milz unter realen Krankheitsbedingungen bleibt. Gerade die empfindlichen Strukturen auf der Milzkapsel machen die offene Frage interessant: Ein mechanischer Eingriff konnte das Signal im Tiermodell verändern, obwohl die chemische Substanz unverändert gegeben wurde.
Ray et al., The Journal of Immunology, Oral NaHCO3 Activates a Splenic Anti-Inflammatory Pathway: Evidence That Cholinergic Signals Are Transmitted via Mesothelial Cells; doi:10.4049/jimmunol.1701605
Medical College of Georgia/Augusta University, Drinking baking soda could be an inexpensive, safe way to combat autoimmune disease
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