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Mikrobiom: Reges Treiben im Darm

Mikroben im Darm
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Im menschlichen Darm tummeln sich unzählige Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze. (Alpha Tauri 3D Graphics/Shutterstock.com)

Ein bis auf den letzten Platz besetzter Festsaal im Haus der Begegnung in Eisenstadt bildete den Rahmen des MINI MED-Abends über die Darmflora mit Univ.-Prof. Dr. Andreas Püspök.

Univ.-Prof. Dr. Andreas Püspök, Abteilungsvorstand für Innere Medizin am Krankenhaus der Barmherzigen Brüder in Eisenstadt und Professor für Gastroenterologie beleuchtete in eindrucksvoller Weise das Leben in unserem Darm. Bekannt war er schon im vorigen Jahrhundert, der „Bacillus bulgaricus“, der Anfang des 20. Jahrhunderts im bulgarischen Joghurt entdeckt wurde. Doch erst seit etwa zehn Jahren ist über das Milchsäurebakterium mehr bekannt. 2007 begann die Erforschung des Darmmikrobioms, also die Besiedelung des Darms durch Mikroben, mithilfe neuer biotechnischer Sequenzierungsverfahren. Und hier bekommen Wissenschafter einige Erklärungen, die sie sich schon von der Genforschung erwartet haben.

 

Mittlerweile weiß man, dass der Mensch von einer unendlichen Anzahl an Bakterien, Pilzen, Viren und Amöben besiedelt ist, die eine Flora auf der Haut, im Mund, in der Nase oder im Darm bilden. Andreas Püspüök: „Etwa 100 Billionen Arten dieser Mikroorganismen leben im und am Menschen, pro menschlicher Körperzelle rechnet man mit einer Besiedlung von zehn ‚fremden“ Zellen‘ was einem Gewicht von 1,5 bis 2 Kilo entspricht. Die meisten dieser Kleinstlebewesen sind Bakterien, davon besitzen wir etwa 150 Mal soviel als Gene.“ Die meisten Bakterien leben im Darm, ihre Summe wird als Mikrobiom oder Mikrobiota bezeichnet, ohne dieses könnten wir nicht überleben.

Wozu brauchen wir Bakterien?

Bakterien unterstützen den Abbau von nicht verdaulichen Nahrungsmitteln, wie beispielsweise von Ballaststoffen. Sie entwickeln und trainieren das Immunsystem, bilden eine schützende Schleimhaut im Darm, produzieren die Vitamine K und B, die für die Blutgerinnung und Nervenleitung bedeutsam sind. Sie schützen vor krankmachenden Bakterien, haben einen Einfluss auf unser Gehirn und sind imstande, Neurotransmitter (z. B. Serotonin, das „Glückshormon“) zu bilden.

 

Leicht verdauliche Nahrungsmittel, wie Reis oder Zucker werden rasch und direkt vom Körper aufgenommen. Schwer verdauliche Lebensmittel, wie etwa Bohnen oder Linsen enthalten viele Kohlenhydrate, die fermentiert werden müssen, um für den Körper verwertbar zu werden. Im Zuge der Fermentation bilden sich SCFAs („Short Chain Fatty Acids“, also kurzkettige Fettsäuren). „Das sind wichtige Energiesubstrate, die über Rezeptoren bestimmte Mechanismen entwickeln, um uns vor Entzündungen zu schützen und das Immunsystem zu stärken. Kurzkettige Fettsäuren regulieren das Immunsystem, schützen vor Darmentzündungen, vor allergischen Atemwegserkrankungen, erhöhen die Insulinsensitivität, drosseln das Hungergefühl und verbessern den Zustand einer Fettleber“, erklärt Püspök. Im Gegensatz dazu entstehen bei der Fermentation von Eiweiß BCAAs („Branched-Chain Amino Acids“, also „verzweigtkettige Aminosäuren“), Ammoniak, ein Zellgift, aber auch Polyphenole, die jedoch nur bei intakter Darmflora ihre positiven Wirkungen entfalten können.

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Studien zeigen, dass Kinder, die per Kaiserschnitt entbunden wurden, anfälliger für Autoimmunerkrankungen sind als Kinder, die auf dem vaginalen Weg geboren wurden. Grund dafür ist, dass bei einer vaginalen Geburt das Baby mit den Bakterien der Mutter in Kontakt kommt und sich diese sofort im Darm des Kindes festsetzen.

Univ.-Prof. Dr. Andreas Püspök, Abteilungsvorstand für Innere Medizin am Krankenhaus der Barmherzigen Brüder in Eisenstadt
Foto: Barmherzige Brüder Eisenstadt

Äußere und innere Einflüsse auf die Darmflora

Die Art der Ernährung und der Lebensstil beeinflussen die Darmflora. So etwa hängt deren Beschaffenheit von der Art der Ernährung oder von dem Ausmaß an Bewegung ab. Weiters können verschiedene Medikamente, wie etwa Antibiotika, das Mikrobiom beeinflussen. Diabetes oder unser Immunsystem und chronische Entzündungen stehen damit in engem Zusammenhang.

 

Auch von unseren Genen hängt die Beschaffenheit des Immunsystems ab. So etwa bekommt ein Baby bereits eine bestimmte genetische „Grundausstattung“, und jeder Mensch hat demnach eine individuelle Darmflora, die im Laufe des Lebens relativ stabil bleibt. „Studien zeigen, dass Kinder, die per Kaiserschnitt entbunden wurden, anfälliger für Autoimmunerkrankungen sind als Kinder, die auf dem vaginalen Weg geboren wurden. Grund dafür ist, dass bei einer vaginalen Geburt das Baby mit den Bakterien der Mutter in Kontakt kommt und sich diese sofort im Darm des Kindes festsetzen“, erklärt der Mediziner. Auch Muttermilch hat, einer Reihe von Forschungsarbeiten zufolge, eine hohe Schutzfunktion, u. a. vor Autoimmunerkrankungen.

 

Mit dem Alter verändert sich das Mikrobiom, die ideale Vielfalt (Diversität) nimmt ab. Untersuchungen zeigten, dass ältere Menschen, die aktiv sind und selbst kochen, ein gesünderes Mikrobiom haben als beispielsweise Heimbewohner. Das zeigt, dass Ernährung (wenig Fett, viele Ballaststoffe) und Bewegung einen positiven Einfluss auf das Mikrobiom haben.

Wie die Darmflora die Gesundheit beeinflusst

Da die Mikrobiom-Forschung gewissermaßen noch in den Kinderschuhen steckt, entspringen zahlreiche vielversprechende Ergebnisse vorläufig nur Versuchen an Mäusen. Andreas Püspök: „Mäuse können von Geburt an keimfrei gehalten werden und blieben es auch, fräßen sie nicht auch eigene Fäkalien und die der Artgenossen. Darüber hinaus fehlt genetisch veränderten Mäusen die Appetitregulation. Mäuse-Versuche sind daher ideal um Erklärungen für die Entstehung von Adipositas und Depressionen zu finden.“

 

Belgische und irische Wissenschafter sind zu der Erkenntnis gelangt, dass dicke Mäuse ein anderes Mikrobiom haben als schlanke. Weiters hat man aktiven Mäusen die Fäkalien von inaktiven, „traurigen“ Mäusen verabreicht. Der Versuch hat gezeigt, dass mit den Fäkalien offenbar bestimmte Neurotransmitter übergeben werden, die auf die Stimmungslage Einfluss haben. Bei Untersuchungen an menschlichen Probanden hat sich gezeigt, dass Adipöse mehr Firmicuten und weniger Bacteroidetes haben. Auch Typ-2-Diabetiker mit Adipositas hatten eine erhöhte Anzahl an Firmicuten im Darm. Fazit: Firmicuten sind in der Lage, aus der Nahrung ein Höchstmaß an Energie herauszuziehen. Möglicherweise ist also die Bakterien-Balance auch an Übergewicht, Diabetes und Depressionen Schuld.

 

Interessante Ergebnisse brachte eine Studie an Mäusen, die zeigte, dass künstliche Süßstoffe eine Veränderung der Diversität im Darm mit sich bringen und zu Glucose-Intoleranz führen. Mäuse, denen künstlicher Süßstoff verabreicht wurde, zeigten Blutzuckerprofile wie Typ2-Diabetiker und wiesen eine verringerte Insulinsensivität auf.

Was bedeutet Diversität im Darm?

Ein intakter Darm weist eine Vielfalt von Bakterien auf. Man bezeichnet dies als „Diversität“. „Eine verminderte Diversität weisen Menschen auf, die infolge einer Infektion ein Antibiotikum einnehmen. Dadurch werden auch ‚gute‘ Bakterien abgetötet. Dann kann sich beispielsweise das harmlose Bakterium Clostridium difficile vermehren und zu einer Darmentzündung oder zu Durchfall führen“, so Spezialist Andreas Püspök.

 

Ob künstlicher Süßstoff, „Milch ohne Kuh“ oder Emulgatoren: Ein gesunder Darm hängt wesentlich von einer gesunden Ernährung ab. So etwa reduziert der Zusatzstoff „Carboxymethylcellulose“ (E 466) die schützende Schleimhautschicht im Darm und verändert die Darmflora. Enthalten ist dieser Zusatzstoff in industriell gefertigter Nahrung, wie u. a. in Kuchenfüllungen, Speiseeis, Backwaren oder Käsezubereitungen. Auch Polysorbat 80 (E 433), verwendet in Konserven, Eiscreme oder eingelegten Nahrungsmitteln, hat ähnliche Wirkungen. Es verändert die Darmflora, die Folge können Entzündungen und Durchfälle sein.

 

Im Bereich der Therapie ist derzeit die Stuhltransplantation die einzige Methode, die in der klinischen Forschung im Falle von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und bei Durchfällen infolge von Clostridium difficile, als erfolgreich bezeichnet wird. Dabei wird Stuhl eines gesunden Spenders über eine Darmsonde in den Darm des Betroffenen eingebracht. Diese Methode ist bisher jedoch nur in speziellen Fällen im Zuge von klinischen Studien möglich. Vor vielversprechenden Kapseln, die über das Internet gehandelt werden, warnen Mediziner, da auch im Bereich der Stuhltransplantation noch wesentliche Fragen, wie die der Nebenwirkungen (Übertragung von Infektionen?) offen sind.

AUTOR


Dr. Doris Simhofer
REDAKTIONELLE BEARBEITUNG


Margit Koudelka


ERSTELLUNGSDATUM


13.06.2019

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