Das Darmmikrobiom: Schlüssel zur Gesundheit – Teil 1

Die meisten Zellen in unserem Körper sind nicht menschlich, sondern mikrobiell; das Verhältnis von „ihnen“ zu „uns“ beträgt etwa 10:1. Störungen in den Interaktionen zwischen dem Wirt und dem sogenannten Mikrobiom, oder einfach Biome, können zu einem gestörten Gleichgewicht führen. Die Art und Vielfalt der Bakterien in unserem Darm scheinen einen erstaunlichen Einfluss auf viele Aspekte unserer Gesundheit zu haben.

Mikroben sind nicht nur für die Verdauung von Nahrung unerlässlich, sondern sie beeinflussen auch die Kalorienaufnahme und produzieren wichtige Enzyme und Vitamine. Darüber hinaus sind sie ein entscheidender Bestandteil des Immunsystems. Autor und Professor Tim Spector schlägt in seinem Buch „The Diet Myth“ sogar vor, dass Bakterien weitgehend für unsere Adipositas-Epidemie verantwortlich sind.

Je mehr wir über unsere Beziehung zu unserer mikrobiellen Innen- und Außenwelt und deren Rolle für die menschliche Gesundheit herausfinden, desto deutlicher wird, dass wir als Kollektiv in einer biologischen Gemeinschaft leben: Wir sind lediglich ein Teil eines dynamischen Ökosystems von Organismen. Innerhalb dieses Paradigmas kann „Gesundheit“ als Ausdruck der Vielfalt, der Regenerationsfähigkeit und des Gleichgewichts des Ökosystems verstanden werden.

Wie wir die Biodiversität im Darm maximieren können, ist noch nicht ganz klar. Prä- und Probiotika spielen eine Rolle, ebenso wie fermentierte und ballaststoffreiche Lebensmittel und sogar Lebensstilfaktoren. Ein Selbstexperiment zeigte beispielsweise, dass eine einwöchige Ernährung, die größtenteils nur aus Kartoffeln bestand, unerwarteterweise zu einer größeren Diversität des Mikrobioms führte.

Verglichen mit einer ballaststoffreichen Ernährung stieg der Diversitätsindex nach der Kartoffeldiät von etwas mehr als 26 auf knapp 39. Drastische Ernährungsinterventionen scheinen also einen erheblichen Einfluss auf das Mikrobiom zu haben. Auf der Ebene einzelner Bakterien zeigte sich jedoch ein gemischtes Bild. Einige „gute“ Bakterien erschienen nur bei der Kartoffeldiät, einige nahmen relativ zu, während andere abnahmen.

Warum diese offensichtlichen Verschiebungen auftreten, ist bisher unklar. Welche gesundheitlichen Auswirkungen sie haben und in welchen Zeiträumen diese zu erwarten sind, ist ebenfalls unbekannt.

Die Mikrobiom-Darm-Gehirn-Achse

In den Därmen befinden sich schätzungsweise 200 Millionen Nervenzellen. Das ist nicht so viel wie im Gehirn, aber mehr als im peripheren Nervensystem und Rückenmark zusammen. Mikroorganismen treten in eine enge bidirektionale Kommunikation mit diesen Nervenzellen, und diese Nervenzellen wiederum mit dem Gehirn. Dieses System ist als „Mikrobiom-Darm-Gehirn-Achse“ bekannt.

Peripheres Serotonin und das „zweite Gehirn“

Serotonin ist weithin als Neurotransmitter bekannt. Ebenso bekannt ist, dass nicht weniger als 90 % des im Körper produzierten Serotonins im Verdauungstrakt hergestellt werden. Veränderte Spiegel dieses „peripheren Serotonins“ werden mit der allgemeinen Gesundheit in Verbindung gebracht.

Forschungen, die in Cell veröffentlicht wurden, zeigen, dass bestimmte Darmbakterien eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Produktion von peripherem Serotonin spielen und dass eine Veränderung der Mikrobiota helfen kann, das Gleichgewicht wiederherzustellen.

Stimmungsmodulierende Bodenmikroben

Von Mycobacterium vaccae, einem weit verbreiteten Bodenbakterium, wurde gezeigt, dass es eine deutlich messbare Wirkung auf Neuronen hat. Das Bakterium wird häufig in Bodenproben gefunden und kann Serotonin produzieren, was die Stimmung beeinflussen kann. Diese Bodenmikroben lassen die Zytokinspiegel ansteigen, was zur Produktion von mehr Serotonin führt. Gärtner inhalieren die Bakterien, haben Hautkontakt damit und bringen sie sogar direkt in den Blutkreislauf, zum Beispiel bei einer Schnittwunde. Die natürliche Wirkung dieser serotoninmodulierenden Bodenbakterien ist etwa 3 Wochen lang spürbar, wenn man Tierversuche mit Ratten als Hinweis nimmt.

Das Mikrobiom: nicht nur im Darm

Obwohl sich die größte Anzahl von Mikroben im Darm befindet, ist es auch eine Tatsache, dass andere Teile unseres Körpers ihr eigenes Mikrobiom haben, das eine wichtige Rolle für die Funktion dieser spezifischen Körperteile spielt. Dazu gehören die Haut, die Geschlechtsorgane und der Mund, aber sogar die Augen und die Nasennebenhöhlen haben ihr eigenes Mikrobiom.

Das Augenmikrobiom

Wissenschaftler der School of Medicine der New York University fanden kürzlich heraus, dass das Tragen von Kontaktlinsen die Bakterien auf der Oberfläche des Auges erheblich verändern kann, wodurch das Auge anfälliger für Infektionen wird. Bei Kontaktlinsenträgern ähnelte die bakterielle Zusammensetzung der Augenoberfläche eher derjenigen der Haut unter den Augen. Bei Menschen ohne Kontaktlinsen war diese Zusammensetzung deutlich differenzierter. Kontaktlinsenträger hatten höhere Mengen von vier Bakterienarten: Lactobacillus, Acinetobacter, Methylobacterium und Pseudomonas. Diese Störung des Mikrobioms könnte erklären, warum Kontaktlinsenträger häufiger bestimmte Arten von Augeninfektionen haben.

Nasennebenhöhlen

Dr. Susan Lynch von der University of California, San Diego, hat mit ihrer Forschungsgruppe gezeigt, dass für eine gesunde und problemfreie Nasennebenhöhle die Diversität des lokalen Mikrobioms die wichtigste Rolle spielt und nicht so sehr ein spezifischer Krankheitserreger. Ein gesundes Mikrobiom kann als Ganzes das Auftreten anderer unerwünschter Bakterienarten beeinflussen.

Mara Silgailis schreibt sogar in ihrem Blog „Lacto Bacto“, dass sie ihre Nasennebenhöhlenprobleme gelöst hat, indem sie kleine Mengen Kimchi-Saft direkt in ihre Nase einbrachte. Das ist nun mehr als zwei Jahre her, und sie ist immer noch frei von den Problemen, die sie zuvor geplagt hatten.

13 interessante Bakterienfakten

1. Studien zeigen, dass Bauchnäbel etwa 1458 verschiedene Bakterienarten enthalten. Eine Person hatte sogar eine spezifische Bakterie, die zuvor nur in japanischem Boden gefunden wurde. Diese Person war jedoch noch nie in Japan gewesen.
2. Eine niederländische Studie zeigt, dass ein 10-sekündiger intimer Kuss zwischen zwei Personen zu einem Austausch von 80 Millionen Bakterien führt.
3. In Japan wurde eine neue Bakterienart entdeckt, die in Haarspray leben kann.
4. Wenn alle Bakterien, die im und am Körper leben, sorgfältig gesammelt würden, entspräche die Gesamtmasse 1,3–2,26 kg.
5. Selbst nach gründlicher Zahnreinigung verbleiben immer noch 1000–100.000 Bakterien auf jedem Zahn.
6. Der durchschnittliche menschliche Körper enthält 100 Billionen Bakterienzellen; wenn jede Zelle einem Dollar entspräche, würde dies 14-mal von der Erde zum Mond und zurück reichen.
7. Im menschlichen Mund befinden sich dreimal so viele Bakterien wie Menschen auf der Erde.
8. Bakterien werden in drei Hauptformen eingeteilt: Kokken (kugelförmig), Bazillen (stabförmig) und Spirillen (spiralförmig).
9. Eine durchschnittliche Person schluckt pro Tag einen Liter Speichel, der 100 Milliarden Bakterien enthält.
10. Schweiß riecht erst, wenn er mit Bakterien auf der Haut kombiniert wird.
11. Nur ein Kilogramm der C. botulinum-Bakterien könnte, wenn es richtig verteilt würde, die gesamte Menschheit ausrotten.
12. Einige Bakterien können sich extrem schnell bewegen, bis zu 50–60 Mal ihre eigene Länge in einer Sekunde. Das entspricht einem 182 cm großen Menschen, der mit 322 km/h läuft.
13. Das Gonorrhoe-Bakterium ist der stärkste Organismus der Erde. Es kann mit einer Kraft von 100.000-mal seines Eigengewichts ziehen. Für einen Menschen entspräche das 10 Millionen Kilogramm oder 22 voll beladenen Boeing 747s.