Humanes Mikrobiom – Wie Mensch und Mikrobe zusammenwirken

Welche Bedeutung die im Darm angesiedelten Keime für unsere Gesundheit haben, zeigt die jüngste Forschung. So trägt die Mikrobiota zur Steuerung physiologischer Vorgänge und Aufrechterhaltung der Gesundheit bei. Sie agiert als Superorgan in Kooperation mit dem Makroorganismus. Neben einem neuen Krankheitsverständnis entwickeln sich auch neue Behandlungsoptionen.

Die Phylogenetische und ontogenetische Entwicklung aller mehrzelligen Organismen findet unabdingbar in Koevolution mit Mikroorganismen statt. Im Laufe der Evolution hat der Mensch mit Mikroben auf seinen äußeren und inneren Oberflächen koexistierende Lebensgemeinschaften gebildet. Die Gesamtheit der dort nachweisbaren Mikroorganismen stellt die Mikrobiota des Menschen (synonym für Körperflora) dar. Man findet sie

auf den äußeren Oberflächen: Haut, Haaren, Nägeln
auf den Kontaktzonen: Konjunktiva, äußeres Ohr, Urethra, äußerer Bereich der Vagina, Zervix
im Respirationstrakt: Nase, Mund, Rachen
im Verdauungstrakt: Magen, Dünndarm, Dickdarm.

An jedem Standort bilden sich eigenständige Lebensgemeinschaften zwischen Mensch und Mikroben heraus (Mikrobiozönosen). Besonders intensiv werden das Vorkommen und die Wirkungsweise von Mikroorganismen im Verdauungstrakt untersucht. Die Summe der im Magen-Darm-Trakt nachweisbaren lebenden Mikroorganismen (ca.1014 KBE = Koloniebildende Einheiten) wird als Mikrobiota des Gastrointestinaltrakts (synonym für Darmflora) bezeichnet.

Quantensprünge in der mikrobiellen Analytik
Bis in die 1980er-Jahre identifizierten Fachleute und Speziallabors die Mikroorganismen sowohl qualitativ als auch quantitativ ausschließlich mittels kultureller, biochemischer, physikochemischer und mikroskopischer (inkl. elektronenmikroskopischer) Techniken. Die Entwicklung molekularbiologischer Analyseverfahren, v. a. die Einführung der DNA-Sequenzierung, hat die humanmedizinische mikroökologische Forschung revolutioniert. Mit den sehr zeitaufwändigen traditionellen Methoden war es über viele Jahrzehnte gelungen, durch Kultivierung auf geeigneten Nährböden etwa 450 verschiedene Arten von im Magen-Darm-Trakt lebenden Mikroorganismen zu identifizieren. Heute sind bereits mehr als 1000 Mikroorganismen bekannt (s. u.), die sich anhand ihrer genetischen Determinanten als eigenständige Arten der Magen-Darm-Mikrobiota des Menschen differenzieren lassen. Hochrechnungen zufolge vermuten Experten bis zu etwa 10 000 Mikroorganismen-Arten in unserer Mund-Magen-Darm-Mikrobiota. Obwohl ca. 80 % davon unbekannte und nicht kultivierbare Bakterien sein dürften, ist es durch Abgleich von Sequenzähnlichkeiten mit bekannten Genen möglich, Informationen über Enzyme, Stoffwechselleistungen und ihre Bedeutung innerhalb des mikroökologischen Systems zu erhalten. Immer ausgeklügeltere Sequenzierungsmethoden, gepaart mit einer Hochleistungs-Rechentechnik, die den Zeitbedarf für die Identifikation des genetischen Materials extrem verkürzt, lassen die Forschung dazu boomen.

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Aus der Deutschen Heilpraktiker Zeitschrift 1/2014