Forschungstrends: Fernsteuerung aus dem Darm

08.06.18

FNR
LIH
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Ein Begriff fasziniert Biomediziner: Mikrobiom. Welche Perspektiven sich aus der Erforschung der Bakteriengemeinschaft auf und im Menschen ergeben, erklärt Mahesh Desai vom LIH.

Schon lange wissen Forscher, dass Menschen in ihrem Darm Bakterien beherbergen, die ihnen bei der Verdauung helfen. Doch in den vergangenen Jahren wurde immer deutlicher: Die körpereigenen Mikroben haben einen entscheidenden Einfluss auf unsere Gesundheit. Inzwischen verdichten sich die Hinweise darauf, dass die Stoffwechselprodukte dieser winzigen Helfer sogar Vorgänge im Gehirn beeinflussen. Somit ist es naheliegend, dass die Bakterien auch einen Einfluss auf den Verlauf und möglicherweise sogar auf die Entstehung so genannter neurodegenerativer Erkrankungen haben können. „Vor kurzem haben Forscher entdeckt, dass es zwischen der Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft, die wir im Darm beherbergen und Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer oder Autismus, tatsächlich einen Zusammenhang gibt“, sagt Dr. Mahesh Desai, Leiter der Forschungsgruppe Öko-Immunologie und Mikrobiom der Abteilung für Infektion und Immunität am Luxembourg Institute of Health (LIH) in Esch-sur-Alzette: „Diese Beobachtung wird unser Verständnis dieser neurodegenerativen Krankheiten in den kommenden Jahren grundlegend verändern.“

Krankheiten mit körpereigenen Bakterien aufhalten

In der Vergangenheit haben Mediziner die Ursachen für die Entstehung neuropathologischer Störungen vorrangig in den Nervenzellen selbst vermutet oder aber in den Erbinformationen, die die Bildung dieser Zellen steuern. „Jüngste Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass auch die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft im Darm von Menschen mit neurodegenerativen Krankheiten verändert ist“ so Desai: „Zwar wissen wir bisher nicht genau, welche Vorgänge die Bakterien im Gehirn beeinflussen, warum sie dies tun und weshalb bestimmte Mikroben aus dem Darm verschwinden. Doch ich erwarte, dass wir diese Zusammenhänge in den kommenden Jahren immer besser verstehen und sich damit für uns Forscher ganz neue Möglichkeiten eröffnen, die gesundheitsschädlichen Prozesse im Gehirn mithilfe der körpereigenen Bakterien aufzuhalten.“

So ließe sich die Zusammensetzung der Mikroben im Darm möglicherweise durch eine gezielte Therapie mit nützlichen Bakterien korrigieren und die Symptome dadurch lindern. Beispielsweise, indem man den Patienten Probiotika, also lebende Bakterienkulturen verabreicht.

„Das Bakterien-Orchester muss komplett besetzt sein.“

Gleichzeitig wirkt sich aber auch die Ernährung ganz entscheidend auf das Miteinander der Bakterien im menschlichen Darm aus. So haben Desais Forschungsstudien gezeigt, dass Mäuse weniger Mikroben in ihrem Darm beherbergen, wenn sie mehrere Wochen auf eine einseitige, ballaststoffarme Diät gesetzt wurden. Gleichzeitig beobachteten Desai und sein Team, dass einige Bakterienarten anfingen, die Schleimschicht anzugreifen, die das Innere des Darms schützt. Diese so genannte Mukosa verhindert, dass Krankheitserreger und andere Eindringlinge in das Innere des Darms gelangen. Möglicherweise führt die falsche Ernährung über die körpereigenen Bakterien auch dazu, dass andere Strukturen im menschlichen Körper angegriffen werden und bestimmte Krankheiten entstehen.
Dazu zählt Desai neben den bereits genannten neurodegenerativen Erkrankungen auch Stoffwechselleiden, wie Diabetes oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Der Forscher vergleicht das Zusammenspiel der Bakterien mit einem Orchester, das gemeinsam die Funktion des menschlichen Körpers und seine Organe steuert: „Nur wenn das Orchester komplett ist und kein Instrument zu laut oder zu leise klingt, kommt ein gutes Konzert ohne Misstöne dabei heraus.“

Autor: FNR

Dieser Artikel stammt aus der Serie "Research trends" auf fnr.lu:

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Auf der Suche nach dem richtigen Bakterienmix

In den vergangenen Jahren haben Forscher vermehrt Hinweise darauf gefunden, dass bestimmte Bakterienspezies im Darm von Menschen, die an neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer oder der Parkinson Krankheit leiden, häufiger vorkommen, während andere fehlen. 2016 berichtete ein internationales Forscherteam im Fachmagazin „Cell“, dass Mäuse vor der Parkinson-Krankheit geschützt sind, wenn sie keimfrei aufwachsen, also keine Bakterien in ihrem Körper beherbergen. Zugleich wiesen die Wissenschaftler nach, dass Mäuse die typischen Symptome einer Parkinson-Erkrankung entwickeln, wenn sie von den körpereigenen Darmbakterien eines Parkinson-Patienten kolonisiert werden. Ob sich der Verlauf neurologischer Erkrankungen über eine gezielte Korrektur der Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft der Betroffenen beeinflussen lässt, wird derzeit von Forscherteams auf der ganzen Welt intensiv untersucht.


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