
Darmmikrobiom: Das Gute, das Schlechte und das Hässliche
Auf der Suche nach einem gesünderen Leben ist das Darmmikrobiom zu einer Priorität geworden. Wir haben eine komplexe Beziehung zu unseren Darmmikroben. Das Verständnis, wie man sie in Balance halten kann, könnte der Schlüssel zu einem gesünderen Lebensstil sein. Vielleicht haben Sie schon von dem menschlichen Mikrobiom gehört, indem Sie in unseren mikrobiombezogenen Blog eingetaucht sind und sich so mit den Mikroorganismen vertraut gemacht, die in Ihrer Darmflora leben. Aber wussten Sie, dass sie Einfluss darauf haben, wie gut Ihre allgemeine Gesundheit und Ihr Wohlbefinden sind? Während viele Mikroben, die die Darmmikrobiota bevölkern, gesund und vorteilhaft für uns sind, werden einige Bakterienpopulationen mit verschiedenen Gesundheitsstörungen in Verbindung gebracht. Also, welche Vorteile und Risiken haben die Mitglieder des Darmmikrobioms? Haben diese mit einzelnen Bakterien zu tun, die in der Darmflora leben? Einige Bakterien wurden aufgrund ihrer gesundheitlichen Vorteile (Gut) umfassend untersucht, während andere aufgrund der Gesundheitsstörungen, die sie möglicherweise verursachen (Schlecht), und wegen ihrer Rolle bei der Auslösung sowohl von gesundheitlichen Vorteilen als auch von Gesundheitsstörungen (Hässlich) erforscht wurden. In diesem Artikel haben wir einige dieser Bakterien in Gut, Schlecht oder Hässlich eingeteilt.
Das Gute
Gute Bakterien sind für unser Leben unerlässlich. Sie erfüllen viele gesundheitsfördernde Funktionen, wie zum Beispiel den Abbau von nicht verdaulichen Nahrungsbestandteilen und die Aufnahme ihrer Nährstoffe. Darüber hinaus konkurrieren gute Bakterien mit Krankheitserregern, um deren Ansiedlung im Darmtrakt zu verhindern, während sie deren Wachstum und Virulenz durch die Produktion verschiedener Metaboliten, einschließlich bestimmter Vitamine, reduzieren.
Obwohl die Forschung mehrere gute Bakterien entdeckt hat, konzentrieren wir uns auf unsere Top vier und stellen dieBifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansiaund Faecalibacterium.
Bifidobacterium
Einige Stämme von Bifidobacterium gelten als wichtige Probiotika (Mikroorganismen, die in ausreichender Menge eingenommen werden, um positive Effekte auf den Wirt zu haben) und werden in der Lebensmittelindustrie verwendet. Unterschiedliche Arten und/oder Stämme von Bifidobakterien können eine Reihe von gesundheitlichen Vorteilen bieten. Einige davon sind die Regulierung der Darmmikroben-Homöostase, die Hemmung von Krankheitserregern und schädlichen Bakterien, die den Darm besiedeln und/oder infizieren, die Modulation lokaler und systemischer Immunreaktionen, die Unterdrückung krebserregender Aktivitäten im Mikrobiom, die Produktion von Vitaminen und die Umwandlung von Nahrungsbestandteilen in biologisch aktive Moleküle. Bifidobakterien sind im Säuglingsdarm sehr verbreitet. Der menschliche Säuglingsdarm ist bis zur Geburt relativ steril, wo er dann Bakterien aus seiner Umgebung und von seiner Mutter aufnimmt. Es gibt Unterschiede im Mikrobiom zwischen dem Darm eines Säuglings und dem eines Erwachsenen. Ein Säugling erreicht das Erwachsenenstadium seines Mikrobioms etwa im Alter von 3 Jahren, wenn sich die Vielfalt des Mikrobioms erhöht, stabilisiert und der Säugling beginnt, feste Nahrung zu sich zu nehmen. Bifidobacterium ist das am häufigsten im Darm-Mikrobiom eines Säuglings vorkommende Bakterium. Gestillte Säuglinge werden früher von Bifidobacterium kolonisiert als Babys, die hauptsächlich mit Formel gefüttert werden. Dies liegt daran, dass Muttermilch hohe Konzentrationen an Laktose und etwas, das als "humanes Milch-Oligosaccharide" (HMOs) bezeichnet wird, enthält. HMOs sind bevorzugte Substrate für Bifidobakterien, und bei der Fermentation dieser HMOs wird der pH-Wert im Darm des Säuglings gesenkt. Dadurch wird es für schädliche Bakterien schwieriger, zu wachsen.
Lactobacillus
Zusammen mit Bifidobacterium ist Lactobacillus eine der am häufigsten als Probiotika verwendeten Spezies (Mikroorganismen, die in ausreichender Menge eingenommen werden, um positive Effekte auf den Wirt zu haben). Bis März 2020 umfasste die Gattung Lactobacillus über 260 verschiedene Spezies. Eine Revision der Klassifizierung der Gattung im Jahr 2020 ordnete Lactobacillen jedoch 25 unterschiedlichen Gattungen zu. Der Einfachheit halber werden wir diese weiterhin unter der Gattung Lactobacillus zusammenfassen, da die meisten wissenschaftlichen Datenbanken noch nicht aktualisiert wurden. Daher werden wir etwas identifizieren, dasjetzt wird z.B. Lactiplantibacillus immer noch als Lactobacillus bezeichnet.
Lactobacillus-Arten bilden einen bedeutenden Bestandteil des menschlichen Darmmikrobioms, kommen aber auch an verschiedenen anderen Körperstellen vor, wie in der weiblichen Vagina. Lactobacillus steht in einer mutualistischen Beziehung zum menschlichen Körper (eine Beziehung, die beiden Seiten zugutekommt), indem es den Wirt vor potenziellen Invasionen durch Krankheitserreger schützt und der Wirt im Gegenzug eine Nährstoffquelle bereitstellt. Lactobacillen zählen zu den häufigsten Probiotika in Lebensmitteln wie Joghurt, sind aber auch in Form von Tabletten, Kapseln und Pulvern erhältlich. Ihre Anwendung zur Aufrechterhaltung des menschlichen Wohlbefindens ist vielfältig, da bestimmte Stämme helfen können, Durchfall, vaginale Infektionen und Hauterkrankungen wie Ekzeme zu behandeln. Einige Lactobacillen haben sich auch als vorteilhaft für hirnbezogene Störungen erwiesen, wie Angstzustände und Stress. Allerdings sind all diese Effekte stammabhängig, was bedeutet, dass Lactobacillus kein universelles Mittel ist; man benötigt beispielsweise einen anderen Lactobacillus-Stamm zur Behandlung von Ekzemen als für Durchfall.
Akkermansia
Für eine lange Zeit enthielt diese Gattung eine einzige bekannte Art, nämlich Akkermansia muciniphila, was sich mit „liebt Schleim“ übersetzen lässt. Warum, fragen Sie sich vielleicht? Nun, der vom Wirt (uns) produzierte und in den Gastrointestinaltrakt abgesonderte Schleim gilt als das Hauptwachstumssubstrat für Akkermansia. Die Gattung wurde bei zahlreichen Säugetieren und anderen Tieren, die Schleim produzieren, gefunden. Obwohl sie nur 1 bis 4 % der Darmbakterien bei Erwachsenen ausmacht. Kürzlich durchgeführte Studien haben angezeigt, dass Akkermansia muciniphila Fettleibigkeit, Diabetes und Entzündungen verringern könnte.
Faecalibacterium
Faecalibacterium ist eines der häufigsten und wichtigsten Bakterien im menschlichen Darmmikrobiom. Bei gesunden Erwachsenen macht Faecalibacterium prausnitzii (eine Art der Gattung Faecalibacterium) durchschnittlich mehr als 5 % der Bakterien im Darm aus. Dies macht es zu einer der häufigsten Darmbakterienarten, doch fehlt diese wichtige Art bei manchen Menschen. Ihre Rolle im Körper besteht darin, unser Immunsystem zu stärken. Bei Personen mit unterdurchschnittlichem Vorkommen dieser Bakterien im Darm wurde dies mit Morbus Crohn, Fettleibigkeit, Asthma und schwerer depressiver Störung in Verbindung gebracht. Eine positive Funktion von Faecalibacterium prausnitzii besteht darin, dass es die Barrierefunktion des Darms verbessern kann. Der Grund dafür ist, dass es Butyrat produziert, eine kurzkettige Fettsäure, die ein wichtiger Metabolit des Darmmikrobioms ist und durch die Fermentation von Ballaststoffen entsteht.
Das Schlechte
Das Darmökosystem ist von Billionen von Bakterien bevölkert, und einige davon wurden mit dem Auftreten von Krankheiten in Verbindung gebracht. Deshalb haben diese Bakterien einen schlechten Ruf erlangt. Von Darm- und Verdauungsbeschwerden bis hin zu komplexeren Erkrankungen können schädliche Bakterien das Wohlbefinden der Menschen beeinträchtigen und ihre Gesundheit insgesamt gefährden.
Fusobacterium und einige Clostridium-Arten sind am besten untersucht, da sie mit mehreren Erkrankungen wie Darmkrebs, Morbus Crohn und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht werden.
Fusobacterium
Fusobacterium umfasst mehrere pathogene (krankheitserregende) Arten. Das Merkmal, das diese Arten zu so effizienten Krankheitserregern macht, ist ihre Fähigkeit, an einer Vielzahl anderer Mikroben in einem Biofilm haften zu können, was es ihnen ermöglicht, auf bereits vorhandene Schäden aufzubauen, die von diesen Mikroorganismen verursacht wurden. Im Jahr 2011 entdeckten Forscher, dass Fusobacterium in Darmkrebszellen gedeiht und oft auch mit ulcerativer Colitis in Verbindung gebracht wird.
Das gesagt, haben Forscher noch nicht festgestellt, ob der Organismus tatsächlich diese Krankheiten verursacht oder ob er einfach in der von diesen Krankheiten geschaffenen Umgebung gedeiht. Viele Studien haben bislang darauf hingewiesen, dass die Art Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum) eng mit der kolorektalen Karzinogenese zusammenhängt. Darmkrebs (CRC) ist eine häufige Krebsart, die Menschen weltweit betrifft. Analysen haben einen Anreicherung von F. nucleatum in kolorektalem Karzinomgewebe gezeigt. Der molekulare Mechanismus wurde aufgedeckt und umfasst Immunsuppression, Stimulation des Kolonkarzinomfortschritts und Resistenz gegenüber Krebsmedikamenten.
Bestimmte Clostridium-Arten
Clostridium sensu stricto wurde mit viszeraler Hypersensitivität (Darmbeschwerden) bei Patienten mit Reizdarmsyndrom in Verbindung gebracht. Es hat sich auch gezeigt, dass es Trimethylamin-N-oxid produziert, ein Fermentationsmetabolit von Nahrungscholin oder Carnitin, ein Metabolit, der mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung steht. Darüber hinaus ist es bei Colitis (Entzündung der Darmwand des Kolons) erhöht und korreliert mit dem Körpergewicht, wodurch es möglicherweise eine Rolle bei Fettleibigkeit spielt. Clostridium difficile in großen Mengen kann tödlich sein und nimmt nach einer Antibiotikabehandlung zu, da diese Art selbst resistent gegen Antibiotika ist. Normalerweise kann nur eine Stuhltransplantation (FMT) Menschen mit „C. diff Überwucherung“ heilen.
Das Hässliche
Einige Bakterien können sowohl gesundheitliche Vorteile als auch gesundheitliche Störungen verursachen. Dieser interessante Fall fällt unter die Kategorie der "Ugly bacteria".
Dazu gehören einige Bakterien wie Alistipes und Parabacteroides, von denen kürzlich entdeckt wurde, dass sie eine stärker etablierte Assoziation mit Gesundheit und Krankheit aufweisen.
Alistipes
Eine relativ neu entdeckte Gattung von Bakterien ist Alistipes. Es gibt widersprüchliche Beweise über die Wirkung bei Krankheiten. Einerseits deutet die Literatur darauf hin, dass Alistipes möglicherweise schützende Effekte gegen einige Erkrankungen wie Leberfibrose, Colitis, Krebsimmuntherapie und Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben könnte. Andererseits zeigen andere Studien, dass Alistipes eine unerwünschte Rolle bei der Entstehung von Darmkrebs spielen und mit mentalen Anzeichen von Depressionen in Verbindung stehen.
Parabacteroides
Die Gattung Parabacteroides wurde sowohl mit positiven als auch mit pathogenen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit in Verbindung gebracht. Sie gehört zu den vielen Gattungen, die Lipopolysaccharide produzieren, welche systemische Entzündungen verursachen können, wenn sie den Gastrointestinaltrakt überqueren. Obwohl Parabacteroides Teil des normalen gastrointestinalen Mikrobioms ist, wurde es auch mit Krankheiten in Verbindung gebracht. In der Literatur haben wir gesehen, dass es aus abdominellen Infektionen und Abszessen beim Menschen isoliert wurde. Kürzlich wurden bei Modellen von entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) unklare und nicht eindeutige Auswirkungen von Parabacteroides festgestellt, wobei Berichte sowohl pro-inflammatorische (pathogene) als auch anti-inflammatorische (positive) Effekte beschreiben.
Mittlerweile wissen Sie, dass nicht alle Bakterien gesundheitsfördernde Eigenschaften haben. Einige können auch Gesundheitsstörungen begünstigen.Zu wissen, welche Bakterien unsere Darmflora besiedeln, kann uns einen wichtigen Vorteil verschaffen. Wir können beginnen, auf sie einzuwirken und die Verschiebung hin zu einem günstigeren Ökosystem voranzutreiben.
Wenn Sie sich jetzt fragen, welche Bakterien in Ihrem Darm leben, dann zögern Sie nicht länger und lernen Sie noch heute Ihre InnerBuddies kennen.
Referenz
- Rolhion, N., & Chassaing, B. (2016). When pathogenic bacteria meet the intestinal microbiota. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 371(1707), 20150504. https://doi.org/10.1098/rstb.2015.0504
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- Team, G. E. (2014).Darmmikrobiota: das Gute, das Schlechte und das Hässliche. Gut Microbiota for Health.https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/gut-microbiota-the-good-the-bad-and-the-ugly/
- Venkova, T., Yeo, C. C., & Espinosa, M. (2018). The Good, The Bad, and The Ugly: Multiple Roles of Bacteria in Human Life.Frontiers in Microbiology, 9 . https://doi.org/doi.org/10.3389/fmicb.2018.01702