• Darmbakterien

     

Mikrobiom – Hirnforschung im Darm

Das Mikrobiom im Darm beeinflusst auch die Gesundheit des Gehirns und ist deshalb Gegenstand moderner neurologischer Forschung. Aktuelle Befunde deuten dabei auf eine mögliche Beteiligung der Darmbakterien bei neurologischen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit oder dem Schlaganfall und insbesondere der Multiplen Sklerose hin, wie beim Kongress der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) in Düsseldorf berichtet wurde.

Die menschliche Darmflora ist ein eigener Mikrokosmos. Jeder Mensch beherbergt dabei eine regelrechte Wohngemeinschaft aus etwa 100 Billionen Bakterien. Dieses Mikrobiom setzt sich aus schätzungsweise 1000 verschiedenen Arten von Darmbakterien zusammen, die in den Wänden des Darms und in dessen Inhalt siedeln. Die Darmflora ist wichtig für die Verdauung, die Abwehr von Keimen und Giften sowie für die Stärkung des Immunsystems. Jeder Mensch besitzt eine individuelle Lebensgemeinschaft von Mikroben, die einerseits schützende Funktionen besitzt, andererseits aber auch als Trigger verschiedener Erkrankungen fungieren kann.

Dabei erweitert die Darmflora die Zahl der menschlichen Körperzellen um ein Vielfaches. Sie bringt 100-mal mehr Gene in den Körper ein als der Mensch besitzt. Mittels der Gen-Sequenzierung und der Bioinformatik ist es inzwischen möglich, auch äußerst komplexe Metagenome, also die Gene aus einer Bakterienmixtur, rasch zu analysieren. Ziel dabei ist es, individuelle mikrobielle Risikoprofile zu identifizieren, die Menschen zum Beispiel für eine MS anfällig machen. Denn das Mikrobiom hat laut Professor Dr. Hartmut Wekerle, Hertie- Seniorprofessor am Max-Planck-Institut für Neurobiologie in München, eine entscheidende Bedeutung bei der Pathogenese der MS. „Daraus können sich völlig neue Möglichkeiten zur Vorbeugung und Therapie der Multiplen Sklerose ergeben“, hofft Wekerle.

Dass es zwischen der Darmflora eines Menschen und der Entstehung der Multiplen Sklerose Assoziationen gibt, wies der Forscher bereits tierexperimentell nach. Er arbeitete dabei mit genetisch veränderten Mäusen. Wurden diese unter sauberen, aber nicht keimfreien Bedingungen gehalten, entwickelten sie eine Krankheit, die der schubförmigen MS ähnlich ist – die experimentell-autoimmune Enzephalomyelitis, kurz EAE. Herrschte dagegen Keimfreiheit, waren die Tiere vor dieser Krankheit geschützt. Sobald jedoch der Darm „keimfreier“ Mäuse mit der Darmflora von normal aufgewachsenen Tieren besiedelt wurde, erkrankten sie spontan an EAE. „Offensichtlich wird in diesem Modell die Autoimmunreaktion gegen Gewebe des Zentralen Nervensystems von den Darmmikrobiota quasi ferngesteuert‘“, vermutet Wekerle.

Welche Bakterien konkret hierfür verantwortlich zeichnen und in welcher Anzahl sie im menschlichen Darm vorkommen, hängt entscheidend von der Ernährung und von immunologischen Prozessen im Darm ab. An dieser Interaktion zwischen MS, Ernährung und der Darmflora forschen auch die Neurologen Professor Dr. Ralf Gold, Erster Vorsitzender der DGN, und Dr. Aiden Haghikia von der Ruhr-Universität Bochum gemeinsam mit Neurologen aus Erlangen. Diese konnten schon früher zeigen, dass Kochsalz eine entzündungsfördernde Wirkung bei der MS entfalten kann. Auch die Zusammensetzung verschiedener Fettsäuren in der Nahrung scheint die Entwicklung der Autoimmunerkrankung zu beeinflussen, wie noch unveröffentlichte Studienergebnisse belegen. Sie verändern das Vorkommen bestimmter Immunzellen, die an der Entstehung und dem Verlauf der Multiplen Sklerose beteiligt sind. Die Forscher arbeiten daher bereits an der Entwicklung einer Fettsäure-Diät für MS-Patienten.

Dass die Ernährung die Entwicklung der MS beeinflussen kann, zeigen auch Befunde, wonach die MS-Häufigkeit in Japan in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen hat. Ein Grund hierfür könnte die Umstellung der traditionellen asiatischen Ernährung auf westliche Ernährungsgewohnheiten und die damit verbundene Veränderung der Darmflora sein, vermuten Forscher.

Die aktuellen Forschungsergebnisse nähren Hoffnungen, in Zukunft die Darmflora gezielt über die Ernährung und beispielweise über Präbiotika und Probiotika modulieren zu können. Auch Antibiotika könnten die Zusammensetzung des Mikrobioms verändern. Untersucht wird ferner, inwieweit durch eine Fäkaltransplantation die MS zu beeinflussen ist. Das Verfahren wurde bereits bei Patienten mit einer schweren Darminfektion erfolgreich eingesetzt.

Welche Rolle die Darmflora bei Patienten nach einem Schlaganfall spielt, analysiert Professor Dr. Ulrich Dirnagl von der Charité-Universitätsmedizin Berlin. „Wir haben festgestellt, dass viele Schlaganfallpatienten eine Pneumonie entwickeln und uns gefragt, woher die Bakterien kommen“, sagt Dirnagl. „Der Darm mit etwa einem Kilo Bakterien wäre eine plausible Quelle.“

Der Forscher konnte zeigen, dass nach einem Schlaganfall mehrere Prozesse stattfinden, zum Beispiel eine Veränderung des Immunsystems, der Zusammensetzung der Mikrobiota und der Darmdurchlässigkeit. „Die Barriere des Darms bricht zusammen“, erklärt Dirnagl. Damit wankt auch die Darm-Hirn-Achse, da der Schlaganfall das autonome Nervensystem moduliert, was sich wiederum auf den Darm mit seinen Milliarden Nerven- und Immunzellen auswirkt. „Der Schlaganfall ist somit kein reines Gefäß- oder Gehirnproblem.“ Vorstellbar sei in Zukunft eine Supplementierung mit Probiotika bei Schlaganfallpatienten - nicht als alleinige Therapie, aber unterstützend in einem umfassenden Behandlungskonzept. „Die Patienten schlucken dann zum Beispiel Bakterienarten, die das Mikrobiom positiv verändern.“

Einer anderen Theorie geht Professor Dr. Claudio Franceschi von der Universität Bologna nach: Er prüft bei 100-Jährigen und deren Nachkommen, inwieweit leichte chronische Entzündungsreaktionen im Sinne eines „Inflammagings“ Alterungsprozesse begünstigen und möglicherweise den geistigen Abbau im Alter fördern können.

 

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