Arteriosklerose: Schuld sind die Colonialherren

12. November 2018

Eine Fehlbesiedlung des menschlichen Darms, insbesondere des Colons, wird mit zahlreichen Erkrankungen in Verbindung gebracht – auch mit Arteriosklerose. Könnten die richtigen Bakterien im Darm die allmähliche Gefäßverkalkung stoppen? 

Das Leben im Darm spielt auch bei der Entstehung von Gefäßkrankheiten eine Rolle. Laut neuster Forschung können die richtigen Mikroben auch die Entstehung von Plaques aufhalten oder im ungünstigen Fall Herzinfarkt und Schlaganfall begünstigen. Denn deren Stoffwechsel sorgt nicht nur für verwertbare Energieträger, sondern auch für Proteine, Hormone, Neurotransmitter und andere Moleküle, die Entzündungsreaktionen beeinflussen. Nicht wenige Experten sprechen deswegen vom Mikrobiom als eigenem endokrinen Organ des Menschen.

Darm-Mikrobiom bestimmt Körpergewicht mit

Den direkten Beweis, dass das mikrobielle Leben im Darm für die Plaques in den Gefäßen sorgt, gibt es nicht. Jedoch trägt es wohl zu den verschiedenen Faktoren bei, die letztendlich eine Arteriosklerose begünstigen: Zahlreiche Studien am Tiermodell und inzwischen auch am Menschen deuten darauf hin, dass die Darmflora einen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklung von Übergewicht hat. Enzyme des Humanstoffwechsels kommen gut mit einfachen und kurzkettigen Zuckern zurecht. Längere Ketten sind jedoch häufig eine Sache spezialisierter Abbauwege von Bakterien. Sie machen aus den langen Polyzuckern verfügbare Energie in Form von Monosacchariden und kurzkettigen Fettsäuren. Wieviel Zucker und Fett vom Körper aufgenommen wird, bestimmt daher das Darm-Mikrobiom mit.

Durch Fäkaltransplantationen bei Labortieren konnten Forscher klar zeigen, dass die Zusammensetzung der Bakterienflora darüber bestimmt, ob aus den zugeführten Kalorien unerwünschter zusätzlicher gewichtiger Ballast wird. Eine Human-Tier-Studie mit Zwillingen verdeutlicht den Zusammenhang. Besaßen die Zwillinge einen großen Unterschied in ihrem BMI, konnten sie mit ihrer Bakterienflora diesen auch an Labormäuse weitergeben. Schlanke Mäuse mit dem Fäzes des übergewichtigen Zwillings nahmen massiv an Gewicht zu, während sie mit Fäzes des anderen Zwilling ihr Gewicht hielten. Bei gemeinsamer Käfighaltung und dem damit ermöglichten Austausch ihres bakteriellen Mikrobioms verloren die dicken Mäuse wieder an zugelegter Körpermasse.

Insulinresistenz und Hypertonie durch Fehlbesiedlung

Übergewicht begünstigt Diabetes. Daneben gibt es jedoch auch noch andere Wege, wie Bakterien bei der Entstehung von Diabetes eine Rolle spielen könnten. Firmicutes, Bakterien die vor allem bei adipösen Menschen dominieren, verändern die Produktion kurzkettiger Fettsäuren. Dabei entsteht vor allem Acetat auf Kosten der Butyrat-Produktion, die zum größten Teil auf den Stoffwechsel anaerober Bacteroides -Spezies zurückgeht. Kürzlich fand eine Studie heraus, dass diese höheren Acetat-Spiegel Insulinresistenz hervorrufen, die niedrigen Buttersäurespiegel begünstigen außerdem niedriggradige Entzündungsreaktionen, ein weiterer Faktor, der wiederum zur Insulinresistenz beiträgt. Hohe Butyratwerte fördern auf der anderen Seite die Sensitivität gegenüber Insulin.

Auch im Fettstoffwechsel scheint das Darm-Mikrobiom Cholesterin spielt bei der Atherosklerose eine zentrale Rolle. Darmbakterien sind mit ihren molekularen Signalen in der Lage, die Synthese von Gallensäuren zu hemmen. Damit erschweren sie ihrem Wirt einen Weg, ein Zuviel an Low-Density-Lipoprotein loszuwerden. Eine bakterielle Fehlbesiedlung könnte auch beim akutem Koronarsyndrom wichtig sein: Bakterien beeinflussen die H2S- und NO-Signale des Körpers. Die beiden Moleküle helfen dem Körper, seine glatte Muskulatur zu entspannen. Ein ungenügendes oder falsches Signal wird dann zur Gefahr – besonders bei einem akutem Koronarsyndrom.

Lactobazillen könnten jüngsten Ergebnissen zufolge möglicherweise eine Hypertonie in ihrer Entstehung bremsen, wahrscheinlich via Th17-Lymphozyten. Die Helfer-T-Zellen tragen durch die Produktion des Zytokins IL-17 maßgeblich zu Entzündungen bei. Durch eine salzreiche Kost gehen jedoch die entsprechenden Milchsäurebakterien, vor allem Lb. murinus, zugrunde. Die aber können die Th17-Aktivität bremsen. Wie zu erwarten, steigt aber mit dem Salz der Blutdruck. Mit der Zugabe entsprechender Lactobazillen verhinderten Berliner Forscher zumindest im Tierversuch eine Hypertonie.

Durchlässiger Darm

Jenseits dieser Faktoren des metabolischen Syndroms gibt es aber noch weitere Mikrobiomprodukte, die direkt oder indirekt zu einer Verstopfung der Leitungsbahnen beitragen können. Wenn etwa bakterielle Moleküle lokale Entzündungen begünstigen, wird die Darmwand auf die Dauer durchlässiger („Leaky Gut“) für Endotoxine und andere Pathogene. Auch Bakterien selber können auf diesem Weg vom Darm in den Blutkreislauf wandern. Dort aktivieren sie das angeborene Immunsystem. Ihre Lipopolysaccharidketten sind ein starkes Antigen. Auf diese Invasion reagiert aber auch das adaptive Abwehrsystem.

TMAO fördert Plaques

Einer der deutlichsten Hinweise auf die Rolle von Mikroorganismen bei der Entstehung von Plaques liefert das Stoffwechselprodukt Trimethylamin (TMA) und sein naher Verwandter, Trimethylamin-N-Oxid (TMAO). TMA entsteht durch den bakteriellen Abbau von Phosphatidylcholin und Carnitin aus rotem Fleisch, Meeresfrüchten und Eiern und wird vom Körper zur Leber transportiert. Dort entsteht dann TMAO. Die Verbindung aktiviert Plättchen und fördert die Bildung von Schaumzellen in Plaques. Zusätzlich entstehen unter ihrer Mitwirkung aktive Botenstoffe wie IL-6, Cyclooxigenase 2, E-Selectin und ICAM-1 (intercellular adhesion Molecule 1). DMB (Dimethyl-butanol), ein Cholin-Antagonist, verhindert nicht nur die TMAO-Synthese, sondern die Entstehung von Schaumzellen durch Makrophagen und damit letztendlich auch arteriosklerotische Läsionen in Labormäusen. Das funktioniert auch mit dem Einsatz von Antibiotika.  

Hinweise auf eine Schlüsselrolle von TMAO gibt es jedoch nicht nur beim Versuchstier. Auch eine Studie mit mehr als 4.000 Koronarangiographie-untersuchten Patienten ergab einen direkten Zusammenhang zum gemessenen TMAO-Spiegel. Probanden mit dem höchsten TMAO-Gehalt im Urin besaßen ein etwa eineinhalb-fach höheres Risiko für eine plötzliche Herz-Kreislauf-Erkrankung im Vergleich mit jenen mit niedrigem Spiegel. Ein systematischer Review von 19 klinischen Studien bestätigte diese Befunde. 

Die gefundenen Zusammenhänge zwischen TMAO und atherosklerotischem Prozess können jedoch nicht die Frage klären, ob dieses Stoffwechselprodukt und sein Produzent direkt dazu führen, dass die Plaques entstehen. Auch die die gefundenen Studien dazu – selbst bei Versuchstieren – sind nicht immer eindeutig. Hamster etwa zeigten weniger Atherome an der Aortenwurzel, wenn sie einen höheren TMAO-Spiegel besaßen. Und ein Futterzusatz von Carnitin, Ausgangsstoff für TMAO, führte bei Mäusen zu dem gleichen Ergebnis. 

Pharmazeutisches Target

Eine chinesische Forschergruppe veröffentlichte eine interessante Assoziationsstudie bei 218 Patienten mit atherosklerotischer kardiovaskulärer Krankheit. Sie sequenzierten das Mikrobiom aus Stuhlproben und verglichen ihre Daten mit 187 gesunden Individuen. Verschiedene Bakterienarten standen dabei in direktem Zusammenhang zum Krankheitsgeschehen. Auch TMAO spielte bei ihren Untersuchungen eine Rolle: Die Kopienanzahl von TMA-Lyasen, die bei der TMAO-Produktion eine wichtige Rolle spielen, lag bei den Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe höher. 

Genau diese TMA-Lyasen sind es, für die sich die Pharmaindustrie zu interessieren beginnt. Mit DMB lässt sich, wie oben beschrieben, die TMAO-Produktion und damit vielleicht auch arteriosklerotische Prozesse hemmen. In Zukunft könnten sich schließlich Ernährungsempfehlungen auch auf das Mikrobiom-vermittelte Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen ausrichten. Möglicherweise basiert in einigen Jahren die Krankheitsdiagnose auf der Zusammensetzung der Darmflora. 

Ob die möglichen pharmakologischen Eingriffsmöglichkeiten aber wirklich auf Stoffwechselwege zielen, die nicht nur als Marker bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen auftreten, sondern auch mit Entstehung und Ursache zu tun haben, dazu bedarf es noch deutlich mehr Daten an Mensch und Tier und Geduld.  

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Bildquelle: Hey Paul Studios, flickr / Lizenz: CC BY
Innere Medizin, Medizin

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16 Kommentare:

Heilpraktikerin Claudia Papst-Dippel
Heilpraktikerin Claudia Papst-Dippel

Ein sehr interessanter Artikel! Ich kann zu diesemThemenbereich das Buch von Dr. Anne Katharina Zschocke “Natürlich heilen mit Bakterien” empfehlen. Dort findet man so viele Aspekte rund um das Mikrobiom, dass ich mir das Buch jetzt noch einmal als Lektüre für lange Winterabende aus dem Regal nehmen werde.

#16 |
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Biologe

Im selben newsletter gibt es den Beitrag über das “Bauchgefühl”. Dieses ist auch nicht evidenzmäßig abgesichert, und doch nicht so verkehrt.
Es gibt viele Bereiche im Leben, die der Mensch beherrscht hat, ohne zu wissen, was er da eigenetlich tut. Denken wir nur mal an das Bier brauen oder das Brotbacken, sowie z. Bsp. die milchsaure Vergärung. Auch wenn wir heute wissen, wie es läuft, haben es Generationen vor uns ( meistens ) auch richtig angewendet.
Warum also sollen Heilpraktioker nicht etwas wissen, was die evidenzbasierte Medizin sich erst mühsam erarbeiten muß?
Als Biologe weiß ich, wie mühsam es ist, mit lebenden Systemen, die multifaktoriell und nichtlinear sind, Experimenete zu machen. Geschweige denn an Menschen, an denen häufig nur mittels selbstausgefülltem Fragebogen geforscht wird / geforscht werden kann.
Selbst ohne Evidenz kann man doch sagen: wer heilt, hat recht.
Konkret zum Thema: ich habe meinen Reizdarm auch erst mit einer kohlenhydratarmen Ernährung ( jetzt seit 5,5 Jahren ) in den Griff ( = er ist verschwunden ) bekommen, und der Heuschnuofen ist gleich mit verschwunden :-), und mein HDL- zu LDL-Cholesterin hat sich auch drastisch verbessert. Kann man alles nachlesen wie es funktioniert, man muß nur die richtigen Autoren finden, wie Nicolai Worm oder David Perlmutter u. a.. Und das sind keine Scharlatane, sondern haben ellenlange Literaturlisten.
Schaut man mal auf die likes und dislikes der Kommentare: mit 44 zu 4 hat Frau Hammer anscheinend genau die Meinung der meisten Leser getroffen.
Und die lautet dann wohl: mit geeigneter Ernährung kann sehr wohl die Darmflora günstig beeinflusst werden.
Und das stand u. a. auch schon in den docchecknews: daß z. Bsp. aus Ballaststoffen wertvolle Energieträger gebildet werden, die die Darmwand ernähren und auch gut sind bei MS. Ballaststoffe, die durch Bakterien abgebaut werden, scheinen also Teil einer Ernährung zu sein, die die Darmflora positiv beeinflusst. Und so könnte man die Meldungen der letzten Zeit immer weiter fortsetzen. Das Wissen ist eigentlich da, wenn auch noch nicht immer bewiesen. Doch die, die nichts ( bei sich ) verändern wollen, werden immer irgend etwas finden, warum es noch nicht Zeit ist.
Lasst Sie und macht Euer eigenes Ding!

#15 |
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Die Rehabilitation gilt Insbesondere den Reizdarmpatienten, die bisher gerne auf die Psychoschiene geschoben wurden, da die Schulmedizin bis jetzt keine kausalen Therapieansätze zu bieten hatte. Häufig wurden auf Basis des vermuteten und mittlerweile bewiesenen Gut-Brain-Signalings einfach Antidepressiva verschrieben. Sicherlich nicht ohne Wirkung – aber wieder mal nur symptomorientiert.
Das Szenario beginnt bei der Geburt – mit der Besiedlung des kindlichen Darms durch Bakterien aus dem mütterlichen Geburtskanal. Dies betont einmal mehr die Vorteile einer vaginalen Entbindung vs. Sectio. Dass im Säuglings- und Kleinkindalter die Beeinflussung des Mikrobioms vorteilhaft sein kann, konnten die Behandlungserfolge von Kindern mit Neurodermitis eindrucksvoll zeigen. Lange Zeit ging man davon aus, dass die einzelnen Darmtypen bei Erwachsenen nur transient beeinflusst werden können. Inzwischen hat man festgestellt, dass durch unterschiedliche Maßnahmen auch ein dauerhafter Switch möglich ist.
@#2: Ausgangspunkt ist und bleibt eine gesunde Ernährung, v.a. zur Erhaltung einer gesunden Darmflora. Dies allein reicht jedoch nicht aus. Das Mikrobiom kann relativ einfach z.B. durch Rifaximin und anschließende Supplementierung mit einem geeigneten Probiotikum gelenkt werden (analog der Behandlung einer Dünndarmfehlbesiedlung).
Selbst seit Jahrzehnen unter Heuschnupfen leidend habe ich auf diese Art meine Allergie vollständig beseitigen können. Für mich der beste Beweis, dass die Darmschleimhaut als die größte Kontaktfläche zur Außenwelt wesentliche immunologische Funktionen wahrnimmt. Das größte Problem besteht in der Wahl des individuell geeigneten Probiotikums.
Die generelle Aussage, dass Firmicutes die Adipositas und Bacteroides das Normalgewicht fördern, ist mit Vorsicht zu genießen Nach meiner Erfahrung gibt es genügend Beispiele für ein Überwiegen der Firmicutes und niedrigem BMI.

#14 |
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Heilpraktikerin

@ Dr. Staudenmaier
Nein, allerhöchstwahrscheinlich nicht. Da gab es eine große Studie mit schwedischen Kindern, wo sich gezeigt hat, dass die Mikrobiota nach einer längeren Antibiotikabehandlung sich zwar irgendwie wieder aufgebaut hat, dass aber die Zusammensetzung eine andere war – dauerhaft. Ist allerdings schon etwas älter.
Ich sehe allerdings ein Problem, das für den kompletten Darm wirklich nachzuweisen, weil die transiente “Flora” in Stuhlproben naturgemäß überrepräsentiert ist und meines Wissens gar nicht erfasst werden kann, was sich durch die Antibiotika selbst und danach z.B. an der wandständigen Flora verändert. Egal wie man guckt, man sieht eben immer nur einen Ausschnitt aus der Realität…

@Friedrich Pagel: Damit habe ich ebenfalls sehr gute Erfahrungen gemacht. + Sauerkraut, Bierhefe und ab und an mal eine Schüssel sauer angemachter Kartoffelsalat. Wirkt und schmeckt!

#13 |
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Medizinphysiker

Wenn das Mikrobiom mit Antibiotika eliminiert wurde ist es nach einiger Zeit wieder vorhanden. Womöglich in der gleichen Zusammensetzung wie zuvor?

#12 |
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Sonstige

#1, Angelika Wurster: Ich halte die Formulierung “Heilpraktiker rehabilitiert” für ziemlichen Käse. Der wissenschaftliche Medizin forscht nicht erst seit gestern an den mikrobiotischen Vorgängen im Colon. Der Unterschied ist nur der, dass die Wissenschaft erst dann therapeutische Konsequenzen ableitet, wenn man weiß, was man eigentlich therapiert. Manche Heilpraktiker machen es sich da mit ihrer “Wir haben es schon immer gewusst-Mentalität” etwas zu leicht. Jedenfalls kann man unerwünschte Bakterien nicht einfach wie aus einem alten Wasserrohr herausspülen, und kann auch (noch) nicht einfach durch orale Zufuhr bestimmter Bakterien/Probiotika die Darmflora als Ganzes wesentlich beeinflussen. Es wird wohl noch eines erheblichen Forschungsaufwandes bedürfen, um die Zusammenhänge restlos zu verstehen.

#11 |
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Psychologin

Was ist eigentlich mit den kolektomierten?

#10 |
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Nichtmedizinische Berufe

@Privatdoz. Dr. med. Joachim Bordt: “Wie optimiert man seine Darmflora?”

Die Antwort darauf ist doch relativ einfach:
1. Regelmäßig ein Glas selbstgemachten Kefir trinken
+ 2. regelmäßig genug Ballaststoffe essen
+ 3. Kohlehydrate, i.b. Zucker, nur in dem Maße essen, wie man sie als Energiegrundstoff auch verbrauchen kann
+ 4. Zeitlich die Nahrungszufuhr des Tages auf 8 bis 10 Stunden beschränken
+ 5. regelmäßig Sport treiben, möglichst an frischer Luft
+ 6. Stress-Resilienz verbessern, z.B. durch Meditation, Progressive Relaxation, o.ä.

Und wenn das alles nicht als Belastung empfunden wird, sondern sogar Spaß macht … dann freuen sich auch unsere “guten” Darmbakterien mit uns.

Die Liste zeigt aber auch den angemesseneres Blickwinkel auf das Mikrobiom. Es geht um: “Wie pflege ich meine Gesundheit?” und nicht etwa um “Wie behandle ich über spezifische Eingriffe auf das Mikrobiom meine Krankheit?”

Wenn ich es richtig verstehe (z.B. hier:
https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/en/consuming-fermented-dairy-products-is-associated-with-a-healthier-life-style-and-greater-adherence-to-the-mediterranean-diet/ oder hier
https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/en/fermented-foods-help-probiotics-provide-health-benefits-in-the-gut/ )
geht es bei der Pflege seines Mikrobiom stets mehr um Wechselwirkung als um ein lineares Ursache-Wirkungs-Prinzip.

#9 |
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@Angelika Wuster Wissen Sie auch was eine gesunde Darmflora ist? Ich fürchte nein und damit hilft das halt nichts. Sie können auch gesunde Luft fordern. Es wird wieder die Schulmedizin sein, die nicht nur blumig formuliert sondern die Fakten liefert.

#8 |
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@Stephan Hollweg
was ist Ihr Vorschlag? Die Ergebnisse der Schulmedizin lassen sich wenigstens greifen. Oder wie behandeln Sie Hepatitis C, HIV, ….. mit Ihrem Wechsel der Perspektive. Die Crux ist sicher, dass oft zu monokausal gedacht wird. Dafür haben Sie nur auch keine Lösung. Das liegt in den Fähigkeiten des Menschen. Dank KI wird man da in den kommenden Jahren großen Fortschritt erzielen.

#7 |
  11
Heilpraktiker

…und so forschten sie bis in die Steinzeit – der Wechsel der Perspektive vom Individuum und seinen ganz persönlichen Bedürfnissen, aus denen sich bei Erfüllung (!) auch ein gesundes und spezifisches Mikrobiom entwickelt und stabilisiert, hin zur entfremdenden Analytik, zu bis zum Unwesentlichen reduzierten Abläufen im Milieu und zu einem entseelten Chemismus verursacht einen mit Fördergeldern und Meriten gefüllten Topf der Nutzlosigkeiten, in dem sich prächtig forschen und lamentieren läßt – nur zu wessen Nutzen?

#6 |
  48
Ärztin

Ich frage mich allerdings was hier eingentlich Henne und was Ei ist. Dass allerdings eine Stuhltransplantarion von einem gesunden, schlanken Menschen auf einen dicken, kranken zu einer dauerhaften Gewichtsabnahme und Verbesserung der Gesundheit führt bei weiterhin ungesunder Lebenweise wage ich zu bezweifeln. Könnte mir gut vorstellen, dass bei weiterhin ungesunder Fütterung der Darmflora diese nach ein paar Wochen oder Monaten aussieht wie vorher.

#5 |
  5
Diätassistent

Tja das ist ja mal ein schönes Thema, tuning unserer Darmflora.

Man könnte sich vorstellen, dass es darauf ankommt was man in seinen Darm einschleusen kann.
Rohkost ungeschält, ungewaschen (Risikobehaftet! Eigener Garten und eigene Ernte vorteilhaft) könnte ein Weg sein.

#4 |
  8
Lothar Stahn
Lothar Stahn

Leider kann noch niemand sagen, wie man seine Darmflora optimiert und wie die Zusammensetzung einer gesunden Darmflora aussieht. Bei der Vielzahl der möglichen Bakterienspezies wäre auch eine Vielzahl von Kombinationen einer gesunden Darmflora denkbar, was m.E. die Forschung extrem erschwert. Also Heilpraktiker: Im Prinzip habt ihr Recht, dass eine gesunde Darmflora von euch schon seit Jahren propagiert wird, aber wie sie zusammengesetzt sein muss und wie man sie erzeugt ist bei euch leider nur Glaubenssache.

#3 |
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Wie optimiert man seine Darmflora?

#2 |
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Heilpraktikerin

es hat lange gedauert, bis wir Naturheilkundler rehabilitiert werden. Wir legen schon lange Wert auf eine gesunde Darmflora!

#1 |
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