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Mikrobiom: Blick ins FaecesBook
Verschiedene Bakterienarten sind normalerweise im Darm zu Hause. Ihre Zusammensetzung bestimmt nicht nur die geregelte Verdauung, sondern auch über Krankheiten anderer Organe und schließlich auch über die Persönlichkeit des Wirts.
Abgeschlossen von allem Bösen der Aussenwelt haben Föten rund neun Monate Zeit, sich auf Gefahren jenseits des Geburtskanals vorzubereiten. Ganz abgeschlossen und steril scheint das Gebärmutter-Zimmer aber doch nicht zu sein, wenn sich die Ergebnisse spanischer Mikrobiom-Forscher bestätigen. Pilar Francino von der Universität von Valencia und ihre Kollegen fanden nicht nur im Mekonium von Mäusen eine gut entwickelte Bakteriengesellschaft, sondern auch bei den ersten Exkrementen von rund 20 menschlichen Neugeborenen. Nicht alle haben dabei die gleichen Kommensalen. Bei einigen sind laktatproduzierende Mikroben in der Mehrheit, bei anderen Enterobakterien.
Fötenentwicklung mit Mikrobiom nach Maß?
Ist das wichtig? Ja, denn das Treiben der Einzeller in unserem Körper scheint unser Leben vom Kreisssaal bis zum letzten Atemzug zu bestimmen. Noch nach 4-7 Jahren lassen sich die Konsequenzen der ersten Besiedlung feststellen. Milchsäurebakterien sorgen bei den Kindern eher für Asthmaanfälle, währen E.coli und Co eher Ekzeme begünstigen. Immer mehr verdichten sich die Hinweise darauf, dass Bakterien die Plazentaschranke überwinden und das spätere Verdauungssystem des Heranwachsenden schon während der Schwangerschaft besiedeln. Einen weiteren Mikrobenschub gibt die Geburt selber dem Säugling mit. Je nach Vaginalgeburt oder Kaiserschnitt bestimmt die vaginale oder Hautflora der Mutter die Besiedlung im jungen Darm. Lactobacillus johnsonii sorgt normalerweise dort für die Milchverarbeitung. Bei der Schwangerschaft findet es sich auch in der Vagina, um dann bei der Geburt den Wirt zu wechseln. Dem Säugling hilft es dann vom ersten Augenblick an beim Zugang zur Muttermilch.
Schon jetzt nutzt etwa Nestle diesen Keim in seinen probiotischen Joghurts. Nicht allzu viel Phantasie ist notwendig, sich eine mikrobielle Analyse des ersten Darminhalts eines neuen Erdenbewohners der Zukunft vorzustellen. Je nach Krankheitsrisiko gibt es dann die maßgeschneiderten Zusätze zur Milch von der Brust. Eines Tages vielleicht sogar schon beim Ernährungsplan der werdenden Mutter. „Wir könnten dann vorsorgen, dass die Bakterien noch vor der Geburt des Föten am Zielort sind“, meint Pilar Francino.
Fettleibig durch falschen Enterotyp
Aus dem Biochemie-Labor des Europäischem Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBO) stammen neue Erkenntnisse zu „Enterotypen“, die Peer Bork und seine Mitarbeiter aus ganz Europa letztes Jahr in „Nature“ publizierten. Sie sequenzierten das komplette Metagenom von rund zwei Dutzend Probanden aus den entsprechenden Fäzes-Proben. Drei unterschiedliche Besiedlungsmuster kristallisierten sich aus den Daten heraus, je nachdem, ob sich in den Proben vor allem Mikroorganismen der Sorte „Bacteroides“, Prevotella oder Ruminococcus fanden. „Sie sind vergleichbar mit den Blutgruppen“ beschreibt der Forscher seine Einteilung der Untersuchten nach Enterotypen. Der „Bacteroides-Typ“ sollte demnach bei seiner Nahrungsaufnahme aufpassen. Seine Darmflora macht aus dem Nahrungsbrei große Mengen an Kohlehydrate für den Körper verfügbar, der daraufhin dazu neigt, Speck anzusetzen. Die beiden anderen Typen scheiden dagegen mehr an unverdautem Zucker aus und haben damit weniger Gewichtsprobleme.
Dass neben den genetischen Anlagen zur Fettleibigkeit auch unsere Darm-Untermieter ein entscheidendes Wort dabei mitreden, zeigen Versuche an Mäusen, die zuerst fettarme pflanzliche Nahrung bekamen und erst mit dem Wechsel zu reichhaltiger „Western Diet“ eine dementsprechend füllige Statur entwickelten. Transferierte man die Darmflora dieser Mäuse in den Verdauungsapparat steril aufgezogener Artgenossen, die vegetarische Kost im Futternapf hatten, half auch kalorienreduziertes Fressen nicht mehr. Die Mäuse wurden dick.
Glücklich ist, wer richtig isst.
Wer in unserem Darm haust, bestimmt aber nicht nur mit, für welche Krankheiten wir besonders anfällig sind, sondern auch über die Entscheidungen, die im Gehirn fallen. Versuchstiere, die in steriler Umgebung aufwachsen, haben nicht nur Stoffwechselprobleme, sondern benehmen sich auch recht merkwürdig. Stephen Collins von der kanadischen McMaster Universität in Ontario beschreibt seine Labormäuse folgendermaßen: „Sie reagieren unkontrolliert und haben Lernschwächen.“ Bekommen sie den fertigen Mikrobencocktail in den Darm, benehmen sie sich auch wieder genau wie ihre „unsterilen“ Artgenossen. Allein durch solche Transfers lassen sich auch Charaktereigenschaften zwischen verschiedenen Züchtungen übertragen. So wurden etwa aus friedlichen BALB/c-Mäusen aggressive Nager, wenn sie den Darminhalt von angriffslustigen Swiss-Mäusen bekamen. Je nach Nahrungsangebot und damit entsprechender Flora verändert sich im Mäusegehirn der Spiegel an GABA-Rezeptoren und Kortikosteroiden. So sorgt etwa Lactobacillus rhamnosus für Stressresistenz und weniger Ängstlichkeit. Antibiotika bewirken dort eine Veränderung des Nervenwachstumsfaktors BDNF. „Persönlichkeit ist etwas recht Kompliziertes.“, meint auch der Mikrobiom Spezialist James Kinross vom Londoner Imperial College, „Was Du bist, hängt nicht allein von Mikroben ab, aber sie spielen sicher eine Rolle in der Entwicklung unseres Charakters.“
Darmtherapie: Fäkaltransplantate aus der Gefriertruhe
Vielleicht gehen wir Zeiten entgegen, in denen Kinder je nach Wunsch verschiedene Bakteriensuspensionen oder entsprechende Nährstoffe für den Zoo in ihrem Darm bekommen. Bei Darmbeschwerden sind Fäkaltransplantationen inzwischen nichts Ungewöhnliches mehr. (DocCheck berichtete). Meistens sorgen sie dafür, den unerwünschten Keim Clostridium difficile aus seinem Habitat zu vertreiben. Inzwischen lassen sich die entsprechenden „Spenden“ für die spätere Übertragung einfrieren oder sogar gewünschte Bakterien daraus extrahieren, sodass in Kürze auch der „Ekel-Faktor“ wegfällt, der Patienten und Ärzte von solchen Prozeduren abhält. Während die Lebensmittelbranche große Finanzmittel für das Marketing ihre probiotischen Produkte aufwendet, dürften diese medizinischen Therapieansätze erst eingehend in Studien getestet werden, bevor sie in der Klinik zur Routine werden.
Auch im letzten Abschnitt unseres Lebens spielen unsere Untermieter eine wichtige Rolle bei Gesundheitsfragen. Erst vor einigen Wochen berichtete ein „Nature“-Paper über die Beziehungen zwischen Agilität und Bakterienvielfalt. Peter O‘Toole aus dem irischen Cork untersuchte knapp 180 Senioren im Alter um die 78 Jahre und fand je nach Mikroben-Komposition verschiedene Gruppen, die zunehmende Gebrechlichkeit anzeigten. Anhand des Bakterienbilds konnte er die Senioren entweder einem Pflegeheim oder dem Leben in der Gemeinde zuordnen. Grundsätzlich setzt sich die Darmflora im Alter aus mehr unterschiedlichen Spezies als bei Jüngeren zusammen. Lässt jedoch die Diversität nach, wird aus dem rüstigen schnell ein pflegebedürftiger Mensch.
Schweine mit humaner Darmflora
Der Mensch beherbergt in seinem Darm rund 160 -200 Bakterienarten. Sie produzieren mehr als ein Drittel der kleinen Moleküle, die sich im menschlichen Blut wiederfinden. Mehr als 100 Millionen Dollar gibt die staatliche amerikanische Gesundheitsforschung mit dem „Human Microbiom Project“ aus, um das menschliche Mikrobiom zu entschlüsseln. Auch die EU betreibt mit MetaHIT (Metagenomics of Human Intestinal Tract) ähnlich große Anstrengungen. Inzwischen gibt es auch schon Schweinemodelle, in die sich die menschliche Darmflora transferieren und vor Ort analysieren lässt. Peer Bork von EMBO Heidelberg setzt dagegen auf „Social Networks“, um im Darm einen besseren Durchblick zu bekommen. „my.microbes.eu“ soll in einigen Jahren rund 5000 Teilnehmer zusammenbringen, die sich für ihr Innenleben interessieren und sich damit Aufklärung über mögliche Beschwerden erhoffen. Teilnehmer mit ähnlichem Profil können rund um die Welt Kontakt miteinander aufnehmen und sich so über Erfahrungen und wohltuende Behandlungen austauschen.
Wer allein die Statistik der Zellzahlen des Menschen betrachtet, wundert sich längst nicht mehr darüber, welche Auswirkungen Veränderungen in unserem Darm auf unseren gesamten Organismus haben. Schließlich bestehen wir zu 90 Prozent aus Bakterien.
(Quellenangabe: Dr.rer.nat. Erich Lederer)
Lieben Gruß:fans:, Vanilla
Verschiedene Bakterienarten sind normalerweise im Darm zu Hause. Ihre Zusammensetzung bestimmt nicht nur die geregelte Verdauung, sondern auch über Krankheiten anderer Organe und schließlich auch über die Persönlichkeit des Wirts.
Abgeschlossen von allem Bösen der Aussenwelt haben Föten rund neun Monate Zeit, sich auf Gefahren jenseits des Geburtskanals vorzubereiten. Ganz abgeschlossen und steril scheint das Gebärmutter-Zimmer aber doch nicht zu sein, wenn sich die Ergebnisse spanischer Mikrobiom-Forscher bestätigen. Pilar Francino von der Universität von Valencia und ihre Kollegen fanden nicht nur im Mekonium von Mäusen eine gut entwickelte Bakteriengesellschaft, sondern auch bei den ersten Exkrementen von rund 20 menschlichen Neugeborenen. Nicht alle haben dabei die gleichen Kommensalen. Bei einigen sind laktatproduzierende Mikroben in der Mehrheit, bei anderen Enterobakterien.
Fötenentwicklung mit Mikrobiom nach Maß?
Ist das wichtig? Ja, denn das Treiben der Einzeller in unserem Körper scheint unser Leben vom Kreisssaal bis zum letzten Atemzug zu bestimmen. Noch nach 4-7 Jahren lassen sich die Konsequenzen der ersten Besiedlung feststellen. Milchsäurebakterien sorgen bei den Kindern eher für Asthmaanfälle, währen E.coli und Co eher Ekzeme begünstigen. Immer mehr verdichten sich die Hinweise darauf, dass Bakterien die Plazentaschranke überwinden und das spätere Verdauungssystem des Heranwachsenden schon während der Schwangerschaft besiedeln. Einen weiteren Mikrobenschub gibt die Geburt selber dem Säugling mit. Je nach Vaginalgeburt oder Kaiserschnitt bestimmt die vaginale oder Hautflora der Mutter die Besiedlung im jungen Darm. Lactobacillus johnsonii sorgt normalerweise dort für die Milchverarbeitung. Bei der Schwangerschaft findet es sich auch in der Vagina, um dann bei der Geburt den Wirt zu wechseln. Dem Säugling hilft es dann vom ersten Augenblick an beim Zugang zur Muttermilch.
Schon jetzt nutzt etwa Nestle diesen Keim in seinen probiotischen Joghurts. Nicht allzu viel Phantasie ist notwendig, sich eine mikrobielle Analyse des ersten Darminhalts eines neuen Erdenbewohners der Zukunft vorzustellen. Je nach Krankheitsrisiko gibt es dann die maßgeschneiderten Zusätze zur Milch von der Brust. Eines Tages vielleicht sogar schon beim Ernährungsplan der werdenden Mutter. „Wir könnten dann vorsorgen, dass die Bakterien noch vor der Geburt des Föten am Zielort sind“, meint Pilar Francino.
Fettleibig durch falschen Enterotyp
Aus dem Biochemie-Labor des Europäischem Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBO) stammen neue Erkenntnisse zu „Enterotypen“, die Peer Bork und seine Mitarbeiter aus ganz Europa letztes Jahr in „Nature“ publizierten. Sie sequenzierten das komplette Metagenom von rund zwei Dutzend Probanden aus den entsprechenden Fäzes-Proben. Drei unterschiedliche Besiedlungsmuster kristallisierten sich aus den Daten heraus, je nachdem, ob sich in den Proben vor allem Mikroorganismen der Sorte „Bacteroides“, Prevotella oder Ruminococcus fanden. „Sie sind vergleichbar mit den Blutgruppen“ beschreibt der Forscher seine Einteilung der Untersuchten nach Enterotypen. Der „Bacteroides-Typ“ sollte demnach bei seiner Nahrungsaufnahme aufpassen. Seine Darmflora macht aus dem Nahrungsbrei große Mengen an Kohlehydrate für den Körper verfügbar, der daraufhin dazu neigt, Speck anzusetzen. Die beiden anderen Typen scheiden dagegen mehr an unverdautem Zucker aus und haben damit weniger Gewichtsprobleme.
Dass neben den genetischen Anlagen zur Fettleibigkeit auch unsere Darm-Untermieter ein entscheidendes Wort dabei mitreden, zeigen Versuche an Mäusen, die zuerst fettarme pflanzliche Nahrung bekamen und erst mit dem Wechsel zu reichhaltiger „Western Diet“ eine dementsprechend füllige Statur entwickelten. Transferierte man die Darmflora dieser Mäuse in den Verdauungsapparat steril aufgezogener Artgenossen, die vegetarische Kost im Futternapf hatten, half auch kalorienreduziertes Fressen nicht mehr. Die Mäuse wurden dick.
Glücklich ist, wer richtig isst.
Wer in unserem Darm haust, bestimmt aber nicht nur mit, für welche Krankheiten wir besonders anfällig sind, sondern auch über die Entscheidungen, die im Gehirn fallen. Versuchstiere, die in steriler Umgebung aufwachsen, haben nicht nur Stoffwechselprobleme, sondern benehmen sich auch recht merkwürdig. Stephen Collins von der kanadischen McMaster Universität in Ontario beschreibt seine Labormäuse folgendermaßen: „Sie reagieren unkontrolliert und haben Lernschwächen.“ Bekommen sie den fertigen Mikrobencocktail in den Darm, benehmen sie sich auch wieder genau wie ihre „unsterilen“ Artgenossen. Allein durch solche Transfers lassen sich auch Charaktereigenschaften zwischen verschiedenen Züchtungen übertragen. So wurden etwa aus friedlichen BALB/c-Mäusen aggressive Nager, wenn sie den Darminhalt von angriffslustigen Swiss-Mäusen bekamen. Je nach Nahrungsangebot und damit entsprechender Flora verändert sich im Mäusegehirn der Spiegel an GABA-Rezeptoren und Kortikosteroiden. So sorgt etwa Lactobacillus rhamnosus für Stressresistenz und weniger Ängstlichkeit. Antibiotika bewirken dort eine Veränderung des Nervenwachstumsfaktors BDNF. „Persönlichkeit ist etwas recht Kompliziertes.“, meint auch der Mikrobiom Spezialist James Kinross vom Londoner Imperial College, „Was Du bist, hängt nicht allein von Mikroben ab, aber sie spielen sicher eine Rolle in der Entwicklung unseres Charakters.“
Darmtherapie: Fäkaltransplantate aus der Gefriertruhe
Vielleicht gehen wir Zeiten entgegen, in denen Kinder je nach Wunsch verschiedene Bakteriensuspensionen oder entsprechende Nährstoffe für den Zoo in ihrem Darm bekommen. Bei Darmbeschwerden sind Fäkaltransplantationen inzwischen nichts Ungewöhnliches mehr. (DocCheck berichtete). Meistens sorgen sie dafür, den unerwünschten Keim Clostridium difficile aus seinem Habitat zu vertreiben. Inzwischen lassen sich die entsprechenden „Spenden“ für die spätere Übertragung einfrieren oder sogar gewünschte Bakterien daraus extrahieren, sodass in Kürze auch der „Ekel-Faktor“ wegfällt, der Patienten und Ärzte von solchen Prozeduren abhält. Während die Lebensmittelbranche große Finanzmittel für das Marketing ihre probiotischen Produkte aufwendet, dürften diese medizinischen Therapieansätze erst eingehend in Studien getestet werden, bevor sie in der Klinik zur Routine werden.
Auch im letzten Abschnitt unseres Lebens spielen unsere Untermieter eine wichtige Rolle bei Gesundheitsfragen. Erst vor einigen Wochen berichtete ein „Nature“-Paper über die Beziehungen zwischen Agilität und Bakterienvielfalt. Peter O‘Toole aus dem irischen Cork untersuchte knapp 180 Senioren im Alter um die 78 Jahre und fand je nach Mikroben-Komposition verschiedene Gruppen, die zunehmende Gebrechlichkeit anzeigten. Anhand des Bakterienbilds konnte er die Senioren entweder einem Pflegeheim oder dem Leben in der Gemeinde zuordnen. Grundsätzlich setzt sich die Darmflora im Alter aus mehr unterschiedlichen Spezies als bei Jüngeren zusammen. Lässt jedoch die Diversität nach, wird aus dem rüstigen schnell ein pflegebedürftiger Mensch.
Schweine mit humaner Darmflora
Der Mensch beherbergt in seinem Darm rund 160 -200 Bakterienarten. Sie produzieren mehr als ein Drittel der kleinen Moleküle, die sich im menschlichen Blut wiederfinden. Mehr als 100 Millionen Dollar gibt die staatliche amerikanische Gesundheitsforschung mit dem „Human Microbiom Project“ aus, um das menschliche Mikrobiom zu entschlüsseln. Auch die EU betreibt mit MetaHIT (Metagenomics of Human Intestinal Tract) ähnlich große Anstrengungen. Inzwischen gibt es auch schon Schweinemodelle, in die sich die menschliche Darmflora transferieren und vor Ort analysieren lässt. Peer Bork von EMBO Heidelberg setzt dagegen auf „Social Networks“, um im Darm einen besseren Durchblick zu bekommen. „my.microbes.eu“ soll in einigen Jahren rund 5000 Teilnehmer zusammenbringen, die sich für ihr Innenleben interessieren und sich damit Aufklärung über mögliche Beschwerden erhoffen. Teilnehmer mit ähnlichem Profil können rund um die Welt Kontakt miteinander aufnehmen und sich so über Erfahrungen und wohltuende Behandlungen austauschen.
Wer allein die Statistik der Zellzahlen des Menschen betrachtet, wundert sich längst nicht mehr darüber, welche Auswirkungen Veränderungen in unserem Darm auf unseren gesamten Organismus haben. Schließlich bestehen wir zu 90 Prozent aus Bakterien.
(Quellenangabe: Dr.rer.nat. Erich Lederer)
Lieben Gruß:fans:, Vanilla
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