Am Anfang war der Darm

27. März 2018

„Eine schlechte Verdauung ist die Wurzel allen Übels", wusste bereits Hippokrates. In der Tat hat das Darmmikrobiom großen Einfluss auf den gesamten Körper. Ist es beschädigt, ist auch die Funktionstüchtigkeit von Herz, Psyche und Gehirn bedroht, wie aktuelle Studien zeigen.

Immer stärker rückt das menschliche Mikrobiom in den Fokus der medizinischen Forschung. Die Zusammenstellung der Mikroorganismen im Darm hat großen Einfluss auf den gesamten Organismus. Und jedes Mikrobiom ist einzigartig  – so einzigartig wie eine Familie: Forscher am Institut für Physik des Massachusetts Institute of Technology in Cambridge kamen zu der Erkenntnis, dass Familien ein stabiles und unverwechselbares Mikrobiom teilen. Es ist so einzigartig wie ein Fingerabdruck und wechselt bei einem Umzug ebenfalls die Wohnung. Nach 24 Stunden war ein neu bezogener Wohnraum von der vorigen Wohnung bezüglich der mikrobiologischen Besiedlung nicht mehr zu unterscheiden. Pro Familie waren 2.000 bis 20.000 unterschiedliche Bakterienarten nachweisbar.

Der größte Anteil unserer Mikroorgansimen befindet sich im Darm. Bei einer gesunden Darmflora sollten die guten Bakterien mindestens einen Anteil von 85 Prozent haben und die pathogenen Keime maximal 15 Prozent. In unserem Darm leben 100 Billionen hauptsächlich anaerobe Bakterien, die über 1.000 Spezies angehören. Während der Magen und der obere Dünndarm nur gering besiedelt ist, nimmt ihre Zahl in Richtung Dickdarm stetig zu.

Die Oberfläche des Darms beträgt über 200 m2 und ist damit etwa 100-mal so groß wie die der Haut. Um zu verhindern, dass über diese große Oberfläche pathogene Keime eindringen können, besitzt der Darm mehrere Verteidigungslinien. Die früher als Darmflora bezeichneten Darmmikrobiotika, die Darmschleimhaut und das darmassoziierte Immunsystem arbeiten synergistisch zusammen. Diese bilden eine funktionelle Einheit, welche heute unter dem Begriff Darmbarriere zusammengefasst wird.

Überwindet ein pathogener Keim diese Barriere, so wird es vom unspezifischen Immunsystem auf verdächtige Oberflächenstrukturen (PAMP – pathogen-associated molecular patterns) überprüft und ggf. eine Zerstörung eingeleitet.

Schlaganfall und Pneumonie

Die Achse Darm–Immunsystem ist einleuchtend. Doch das Mikrobiom hat Verbindungen bis ganz nach oben, ins Gehirn. Das Mikrobiom könnte zukünftig genutzt werden, um einem Schlaganfall vorzubeugen oder die Prognose nach einem Insult zu verbessern.

Professor Dr. Ulrich Dirnagl von der Charité Berlin forscht auf diesem Gebiet. „Wir haben festgestellt, dass viele Schlaganfallpatienten eine Pneumonie entwickeln und uns gefragt, woher die Bakterien kommen“, so Dirnagl.

Dirnagl Quelle Quest center

Dr. Ulrich Dirnagl, Charité Berlin

Nach einem Schlaganfall verändert sich das Immunsystem, die Zusammensetzung der Mikrobiotika und die Darmdurchlässigkeit. Damit wird die Darm-Hirn-Achse gestört. Da der Schlaganfall das autonome Nervensystem beeinflusst, wird auch das enterale Nervengeflecht moduliert. Dirnagl hält es für vorstellbar, dass Schlaganfallpatienten in der Sekundärtherapie Probiotika als Adjuvans einnehmen, um das Mikrobiom wieder in Balance zu bringen.

Gut und Böse liegen nah beieinander

Auf der anderen Seite kann das Risiko für einen Schlaganfall gesenkt werden, wenn das Mikrobiom durch Antibiotika verändert wird. Bereits im Jahr 2007 wurde in der FAZ berichtet, dass das Antibiotikum Minocylin die Folgeschäden eines Schlaganfalls drastisch reduzieren kann, wenn es zeitnah nach dem Ereignis gegeben wird. Damals erklärten die Mediziner dies damit, dass das Antibiotikum Hirnentzündungen unterdrückt. Im Fokus des Mikrobioms kommt dieser Studie eine völlig neue Bedeutung zu.

In ihrer Promotionsarbeit hat die Medizinerin Dr. Katarzyna Winek, Charité Berlin, im Mausmodel den Zusammenhang zwischen Schlaganfällen und dem Mikrobiom untersucht. Sie vermutet, dass sich die positiven Ergebnisse teilweise auf den Menschen übertragen lassen. Gleichzeitig warnt sie davor, dass eine Mikrobiomveränderung nach einem Schlaganfall auch proinflammatorische und weitere negative Effekte auf das ischämische Gehirn haben kann.

Gibt es ein depressives Mikrobiom?

Auch bei psychiatrischen Erkrankungen ist das Mikrobiom beteiligt. So unterscheidet sich etwa bei Autisten die Art bestimmter Bakterien von jenem bei Gesunden. In einer Publikation im Mikrobiomjournal wird sogar der Ausblick auf mögliche Therapien von Autisten gewagt.

Einen aufsehenerregenden Versuch machten auch Kelly et al. Die Forschergruppe transplantierte den Stuhl von depressiven Patienten in unter Sterilbedingungen aufgewachsenen Ratten. Die Tiere veränderten radikal ihr Verhaltensmuster, sie wurden ängstlich und zeigten depressives Verhalten. Ebenfalls wurde eine Veränderung im Tryptophanstoffwechsel festgestellt. Der fast schon lyrisch klingende Titel der Publikation: „Transferring the Blues“.

Weitere Studien müssen zeigen, ob durch Probiotika Depressionen gebessert werden können. In einer anderen Studie desselben Autors wird auch ein Zusammenhang des Mikrobioms zu Autismus und Schizophrenie hergestellt. Eine Arbeitsgruppe um Kennedy et al. fand ebenfalls Fakten für eine Veränderung des Tryptophanstoffwechsels durch eine Dysbalance des Mikrobioms.

Tübinger sammeln Stuhlproben

Experten sehen in der Mikrobiomforschung ein neues Zeitalter in der Prävention, Diagnostik und Therapie in der Medizin anbrechen. Forscher des „Tübiom-Projektes“ sammeln derzeit 10.000 Stuhlproben, um Grundlagenforschung zu betreiben. Die Probanden erfahren nach der Analyse, wie ihr Mikrobiom im Vergleich zum Querschnitt zusammengesetzt ist.

Autismus, Demenz, Diabetes – die Vernetzung zum enteralen Mikrobiom erscheint grenzenlos. Die Autoren einer 2018 publizierten japanischen Studie warnen davor, dass Protonenpumpenhemmer das Mikrobiom nachhaltig beeinflussen können und die Sterblichkeitsrate erhöhen. Eine Dysbalance der Mikroben, besonders im Darm, kann Zivilisationskrankheiten wie Übergewicht, Diabetes, Reizdarm, Depressionen und zahlreiche weitere Krankheiten begünstigen.

Die US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) haben mittlerweile das humane Mikrobiomprojekt (HMP) ins Leben gerufen. Das Ziel ist, 200.000 Mikrobiom-Proben zu charakterisieren und in die Datenbank einzuspeisen. „Die potenziellen Anwendungen für diese Datenbank und die Art der wissenschaftlichen Fragen, die wir nun stellen können, sind nahezu grenzenlos“, so Professor Dr. Rob Knight von der University of California.

143 Wertungen (4.8 ø)

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19 Kommentare:

Rainer Janssen
Rainer Janssen

Schön, dass die Medizin mittlerweile erkennt, dass der menschliche Körper doch nicht so einfach strukturiert ist…
Wie kann es in beide Richtungen gehen (glaube ich nämlich auch Herr Tiroke)?
Wie beeinflussen die täglichen Pflanzenschutzmittel etc. den Flora und damit
den Menschen?
Freue mich auf eine interessante Zukunft!

#19 |
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Ernst Pawlowsky
Ernst Pawlowsky

wenn es sich nur um “eine Doktorarbeit” ( Fr. A. Seidel ) handeln würde, bräuchte man sich vielleicht weniger darum kümmern. Doch wer mal von David Perlmutter gehört hat und sich nur ein bißchen von der Literatur zu Gemüte führt, die er in seinem Microbiombuch zitiert, wird erkennen, daß es da schon sehr viel mehr Wissen gibt, als der Beitrag von Hrn. Bastigkeit vermuten läßt.
Der Artikel ist gut, doch frage ich mich, ob ein Autor nicht mehr Überblick haben sollte ??? Oder darf der Artikel doch nicht zu “alternativ-medizinisch” sein? :-)

#18 |
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Apothekerin

Ich halte den Hype, der um das Mikrobiom gemacht wird, für verfrüht! Klar hat die Darmflora eine wichtige Funktion für z.B. das Immunsystem, aber damit gleich Autismus, Depressionen, Demenz und wer weiß noch alles heilen zu wollen? Eine Doktorarbeit und der ein oder andere Versuch reichen bei weitem nicht, solche Thesen aufzustellen! Das Mikrobiom ist es allemal wert, genauer erforscht zu werden, keine Frage, aber das braucht noch viel Zeit und groß angelegte Studien!

#17 |
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Mitarbeiter Industrie

Nichts zu danken, Frau Robinson. Pasteurisieren darf man natürlich auch nicht, damit Saccaromyces cerevisiae ihre volle gesundheitsfördernde Wirkung entfalten kann. Allerdings enthält Perenterol Saccaromyces boulardii. Hier würde ich lieber nicht experimentieren.

#16 |
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Ärztin

Danke, lieber Herr Klokow. Ich hatte an Perenterol (Handelsname) gedacht. Aber wenn das Nichtfiltrieren des Biers die gleiche Wirkung hat, bin ich auf der sicheren Seite ;-)

#15 |
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Prima, jetzt dürfen wir endlich evidenzbasiert (engl. evidence ≈ Nachweis) wissen, was man in Indien evidenzbasiert (deutch Evidenz ≈ Offensichtlichkeit) seit ein paar tausend Jahren weiß und im Ayurveda erfolgreich umsetzt.

#14 |
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Mitarbeiter Industrie

Ja man kann, Frau Robinson. Man darf das Bier halt nicht filtrieren…

#13 |
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Angelika Bräunlein
Angelika Bräunlein

“dass das Microbiom innerhalb einer Familie einzigartig und relativ stabil ist”
Das können wir NICHT bestätigen.

#12 |
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Prof. Dr. Hans Agricola
Prof. Dr. Hans Agricola

Ein wichtiger Artikel von Matthias Bastigkeit. Klar, alle aufgeführten Befunde sind kein Nachweis für die eine oder andere Überlegung. Bei der Komplexität des Menschen völlig normal. Einen Punkt sollte man dennnoch weiter verfolgen. Es geht um die Beziehung zwischen enterischem-, autonomen und zentralem Nervensystem. Ein Freund berichtet mir, dass er nach einer Proktoskopie beobachtet, dass seine Patienten nach Hause gehen und für lange Zeit von allen möglichen Leiden befreit sind u.a. auch von Depressionen. Eine Veränderung des Mikrobioms scheint da weniger in Betracht zu kommen als die Aktivierung des Nervensystems mit der Vielzahl von Neuropeptiden (Substanz P, Cholecystokinin etc) und biogenen Aminen, insbesondere dem Serotonin. Hier liegt noch eine reiches redaktionelles Betätigungsfeld für Herrn Bastigkeit. Danke für den Einstieg.

#11 |
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Dr. med. V. Stigge
Dr. med. V. Stigge

Einer der Autoren ist vom Department of Physics (= Physik!) des MIT:
Simon Lax
Massachusetts Institute of Technology, Department of Physics
Die Mitautoren sind
Jarrad Hampton-Marcell
Argonne National Laboratory, Division of Biosciences
Gilbert Jack
University of Chicago, Department of Ecology & Evolution
und Daniel P. Smith (keine Angabe)

Eine kurze Recherche kann so etwas klären!

#10 |
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Wenn am Anfang gesagt wird, dass das Microbiom innerhalb einer Familie einzigartig und relativ stabil ist , in wie weit ist es dann überhaupt langfristig beeinflussbar von außen durch probiotika oder besondere Diäten ?? Und wie stabil ist soetwas dann ??

#9 |
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Heilpraktiker

Vergessen sollte man dabei aber nicht, dass das Mikrobiom zwar Wirkung auf die Psyche hat, aber dies keine Einbahnstraße ist. Was wir fühlen und denken wirkt sich natürlich auch auf das Mikrobiom aus…

#8 |
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Nichtmedizinische Berufe

Sehr geehrter Herr Jentsch,

sind Sie sich in Bezug auf die Forscher des Department of Physics sicher?
Das Massachusetts Institute of Technology hat eine eigenes Institut für Mecidal Sciences. Warum sollte man am Department of Physics die Darmflora untersuchen?

#7 |
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Kain Voss
Kain Voss

Der Artikel wirkt auf mich, wie der große spekulative Rundumschlag. Autismus wird munter mit Depression und Schlaganfall durcheinander gerührt. Alle vermuten irgendetwas. Autisten werden nebenbei diskriminiert, wenn die nur die gleichen Kleinstlebewesen im Hintern hätten, wie die anderen, würden sie endlich auch an auf wechselseitiger Bestätigung gegründeten sozialen Lügengebäuden teilnehmen…

#6 |
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Ärztin

Und Mausmodel ist eine Kollegin von Heidi Klum? Scherz. Nein, kann man der Flora nachhelfen, wenn man Verdauungsprobleme hat, z.B. durch Einnahme von Saccharomyces cerevisiae?

#5 |
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Mitarbeiter von DocCheck

@ Armin Jentsch
Der Redaktion ist durchaus bekannt, dass “physician” Arzt bedeutet. In der genannten Studie sind es Forscher vom Department of Physics des MIT.

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Heilpraktikerin

https://www.youtube.com/watch?v=zwdmg8pw63s

Eine wirklich gute Doku zum Thema

#3 |
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Susanne Weidinger
Susanne Weidinger

In der Naturheilkunde ist das Wissen schon sehr lange da , dass die Verbindung vom Darm zum Gehirn enormen Einfluss hat. Der gesamte Neurotransmitterhaushalt wird so beeinflusst. Die Untersuchungen können einfach per Stuhlprobe und Urin gemacht werden. Somit findet dann endlich ursächliche Therapie statt und nicht immer nur Symptombekämpfung. Vielen Patienten kann so effektiv geholfen werden und vor allem psychische Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen sind so relativ einfach behandelbar. Die reine Bakteriengabe reicht da aber sicherlich nicht aus…

#2 |
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Dipl.-Stom. Armin Jentsch
Dipl.-Stom. Armin Jentsch

englisch: ” physician” = Arzt Werner E. Bunjes Medical and Pharmaceutical Dictionary Thieme Stuttgard 1974 Seite 386 ISBN 3 13 370603 9. Es sind nicht die Physiker die sich mit den Bakterien im Darm beschäftigen. Liebe Grüße aus dem Vogtland Armin Jentsch

#1 |
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