Das Darmmikrobiom ist voll mit Bakterien und anderen Mikroben, die bei der Verdauung der Lebensmittel helfen. Während es einige Bakterien gibt, die für uns schädlich sind, sind viele der Bakterien in unserem Verdauungstrakt nützlich und helfen dabei, Nährstoffe und Vitamine aus unserer Nahrung durch den Verdauungsprozess zu ziehen. Darüber hinaus stärken diese Bakterien die Immunfunktion und können sogar andere Faktoren unserer Gesundheit beeinflussen.
In einer Studie, die 2014 veröffentlicht wurde, fanden Forscher heraus, dass die DNA eines jeden Menschen tatsächlich beeinflusst, welche Arten von Bakterien in seinem Mikrobiom wachsen können. Außerdem ist die Bakterienbesiedlung im Darm bei jedem Menschen anders, eine Tatsache, von der Wissenschaftler nun glauben, dass sie eine Rolle dabei spielen könnte, welche Menschen die größte Wahrscheinlichkeit haben, fettleibig oder übergewichtig zu werden. Andere neuere Studien haben herausgefunden, dass die Gesundheit und Vielfalt des Darmmikrobioms sogar beeinflussen kann, wie das Immunsystem Krebs oder Schlaganfall bekämpft.
Das Mikrobiom im Wandel
Der Besiedlungsprozess des Mikrobioms beginnt mit der Entwicklung des Fötus. Während sich der Fötus entwickelt, ist der Verdauungstrakt den Mikroorganismen aus dem Darmmikrobiom der Mutter sowie Bakterien aus der unmittelbaren Umgebung ausgesetzt. Diese Mischung von Mikroorganismen kommt zusammen, um ein einzigartiges Mikrobiom im Verdauungstrakt des Säuglings zu bilden. Auch nach der Geburt entwickelt sich das Mikrobiom des Babys weiter. Aus diesem Grund befinden sich im Verdauungstrakt eines gestillten Kindes mehr Bakterien als im Verdauungstrakt eines mit Muttermilch gefütterten Säuglings.
Man glaubt, dass sich das Darmmikrobiom auch noch im Erwachsenenalter in Abhängigkeit von der Ernährung, den Umwelteinflüssen und den Lebensgewohnheiten verändert und weiterentwickelt. Dies ist eine gute Nachricht, denn sie deutet darauf hin, dass wir unser Darmmikrobiom durch Änderungen der Lebensgewohnheiten und der Ernährung bewusst verändern können. Warum sollten wir die Bakterien in unserem Darm verändern wollen? Der Grund liegt in der Erkenntnis, dass bestimmte Bakterien, wenn es um die allgemeine Gesundheit geht, bestimmte Risikofaktoren beeinflussen. So weiß man zum Beispiel, dass das Bakterium Christensenellaceae minuta häufiger im Darm von Menschen mit geringem Körpergewicht zu finden ist. In ähnlicher Weise ist ein Mangel an Prevotella, Veillonellaceae und Coprococcus bei Kindern mit Autismus häufig. Wenn wir mehr über die Bakterien in unserem Mikrobiom lernen und entdecken, wie sie die allgemeine Gesundheit beeinflussen, könnte es möglich sein, das Darmmikrobiom zu manipulieren, um gesünder zu leben.
Darmbakterien-Forschung findet einen Zusammenhang mit Schlaganfall
Ein Schlaganfall ist ein häufiges Phänomen in der heutigen Zeit. Laut Statistik erleidet 1 Person von 6 einmal einen Schlaganfall. Dies ist eine besonders beunruhigende Statistik, wenn man bedenkt, wie stark ein Schlaganfall den menschlichen Körper beeinträchtigt. Während ein Schlaganfall als kardiovaskuläres Ereignis angesehen wird, betrifft er in erster Linie das Gehirn, indem er den Fluss von sauerstoffreichem Blut unterbricht. Das bedeutet, dass das Gehirn nicht den Sauerstoff bekommt, den es braucht, um die Zellen zu ernähren, was letztlich zum Absterben der Zellen führt.
Neben dem Potenzial für Hirnschäden weisen neue Forschungen zu Darmbakterien darauf hin, dass auch die Bakterienbesiedlung des Verdauungstraktes durch einen Schlaganfall beeinträchtigt werden kann. Bei der Arbeit mit Nagetieren wurden Mäuse in zwei Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe wurde einem ischämischen Schlaganfall unterzogen, während die zweite Gruppe aus gesunden Mäusen bestand. In regelmäßigen Abständen untersuchten die Forscher den Gesundheitszustand der Mäuse in jeder Gruppe.
Das Forscherteam fand heraus, dass die Gruppe der Mäuse, die einen Schlaganfall erlitten hatte, im Gegensatz zur gesunden Gruppe, erhöhte Werte eines bestimmten Bakteriums namens Bifidobacteriaceae aufwies. Das Vorhandensein von Bifidobacteriaceae wurde in 14- und 28-tägigen Intervallen festgestellt, was darauf hindeutet, dass die Zunahme dieser Bakterien eine lang anhaltende Folge des Schlaganfalls war. Bifidobacteriaceae ist ein Mitglied der Bifidobacterium-Familie und gilt als gesundes Probiotikum, das die Darmgesundheit fördert. Das Vorhandensein von Bifidobacteriaceae kann auch die Genesung bei Menschen beschleunigen, die einen Schlaganfall erlitten haben.
Die Nachrichten waren jedoch nicht nur gut. Das Team fand auch erhöhte Werte von Bakterien, die zur Familie der Helicobacteraceae gehören; eine Gruppe von Bakterien, die mit schlechteren Gesundheitsergebnissen in Verbindung gebracht wird. Außerdem wiesen die Mäuse, die einen Schlaganfall erlitten hatten, ein deutlich höheres Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes auf. Diese Art des Ungleichgewichts wurde mit einem größeren Risiko für Entzündungen, Fettleibigkeit und Diabetes in Zusammenhang gebracht. Schließlich stellten die Forscher Veränderungen im Darmgewebe der Schlaganfall-Mäuse fest, die zu einer schlechteren Aufnahme von Nährstoffen führen und damit ebenfalls die Genesung behindern könnten.
Die Entdeckung negativer Effekte im Darmtrakt der Schlaganfall-Mäuse eröffnet die Möglichkeit, die Genesung nach einem Schlaganfall durch die Manipulation von Bakterien im Darm zu fördern. Das Forscherteam hofft, seine Studien fortzusetzen und eine Möglichkeit zu erforschen, die Symptome eines Schlaganfalls zu behandeln, indem es sich auf die Gesundheit des Darmmikrobioms konzentriert.
Kann ein gesundes Darmmikrobiom helfen, Krebs zu bekämpfen?
In einer anderen Studie, die an der Universität von Chicago durchgeführt wurde, fanden Forscher heraus, dass 11 Bakterienstämme im Darm helfen, das Fortschreiten von Tumoren im Körper zu verlangsamen. Durch die Beobachtung von Mäusen entdeckte das Team, dass die UPR (Unfolded Protein Response) als Bindeglied zwischen den Darmbakterien und den tumorbekämpfenden Fähigkeiten des Immunsystems dient. Da UPR dafür verantwortlich ist, Zellen gesund und sauber zu halten, kann sein Vorhandensein anzeigen, welche Patienten eher von Immuntherapie-Behandlungen profitieren.
Die Studie verwendete eine Testgruppe von Mäusen, denen das RING-Fingerprotein 5 (RNF5) fehlte, das Zellen hilft, falsch gefaltete Proteine zu identifizieren. Die Mäuse in dieser Gruppe waren erfolgreicher bei der Bekämpfung des Melanoms, vorausgesetzt, ihre Immunität und ihre Darmbakterien waren ebenfalls gesund. Die Forscher stellten außerdem fest, dass die gemeinsame Haltung dieser Mäuse mit RNF5-reichen Mäusen ihre Fähigkeit, die Tumore abzuwehren, hemmte.
In einer weiteren Phase des Experiments wurden die 11 Bakterienstämme in Mäuse transplantiert, die zuvor frei von diesen Bakterien waren. Nach der Transplantation schalteten die neuen Stämme die tumorbekämpfenden Fähigkeiten des Immunsystems dieser Mäuse ein. Dies deutet darauf hin, dass die 11 Bakterienstämme, die in der Studie identifiziert wurden, die Fähigkeiten des Immunsystems zur Krebsbekämpfung steigern können.
Das Team schloss die Studie mit dem Hinweis, dass UPR als Biomarker nützlich sein könnte, um zu bestimmen, welche Individuen am ehesten von einer Immuntherapie profitieren. Außerdem besteht die Hoffnung, dass weitere Forschungen dazu beitragen werden, jene Anti-Tumor-Moleküle aufzudecken, die von diesen 11 Bakterienstämmen produziert werden. In Zukunft könnte die Forschung zu effektiveren, maßgeschneiderten Krebsbehandlungen führen.