Mikrobiom: die Welt in uns

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Alain Welter

Wussten Sie, dass in unserem Darm etwa 1,5 Kilo Mikroben von mehr als 1.000 verschiedenen Arten leben? Sie leben nicht nur dort, sondern sie haben auch einen tiefgreifenden Einfluss auf unsere Gesundheit. Wenn wir gesund sind, leben die verschiedenen Arten der Mikroben im Gleichgewicht. Wenn jedoch bestimmte Bakterienarten häufiger vorkommen als andere, ist das Gleichgewicht gestört und Krankheiten können auftreten. Am LCSB wollen wir herausfinden, wie ein solches Ungleichgewicht verschiedenen Arten von Krankheiten auslösen kann und welche Mikroben beteiligt sind.

 

Wer ist da und was machen sie?

Der erste Schritt besteht darin, festzustellen, ob sich die Zusammensetzung der Bakterien bei einer bestimmten Krankheit ändert. Daher sammelt das Team von Ass. Prof. Paul Wilmes Stuhlproben sowohl von Patienten als auch von gesunden Menschen. Anhand dieser können sie identifizieren, welche Arten von Bakterien im Darm leben und wie viele davon. Kürzlich zeigten sie auffällige Unterschiede zwischen Kaiserschnitt- und vaginalgeborenen Babys: Das Mikrobiom von Kaiserschnittgeborenen entwickelt sich und stimuliert das Immunsystem anders als das von Babys, die auf natürlichem Wege geboren wurden. Dies zeigt, dass die Berührung mit Bakterien im Geburtskanal der Mutter eine wichtige Funktion für die Gesundheit des Babys hat. Daher sollten die Menschen überlegen, bevor sie sich für einen Kaiserschnitt ohne medizinische Indikation entscheidet.

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© Linda Wampach

Der mikrobielle Fingerabdruck unseres Stuhls könnte auch als diagnostischer Marker dienen, selbst bei Krankheiten, die scheinbar weit entfernt vom Darm auftreten. In den frühen Stadien der Parkinson-Krankheit, noch bevor Bewegungsprobleme auftreten, weisen die Menschen bereits eine andere Mikrobiomzusammensetzung im Darm auf als gesunde Menschen.

In ähnlicher Weise wurde auch ein Unterschied zwischen Menschen mit und ohne Typ-1-Diabetes festgestellt. Unsere Forscher konnten hier einen zusätzlichen funktionellen Unterschied nachweisen, beispielsweise was die Bakterien machen. Denn sie fanden heraus, das auch im Darm von Diabetes-Typ-1-Patienten, die Produktion von Vitamin B1 reduziert ist, was den klinischen Symptomen von Diabetis entspricht.

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© Linda Wampach

Huhn oder Ei?

Die obigen Beispiele zeigen, dass bei Patienten mit unterschiedlichen Erkrankungen unterschiedliche Mikroben in unterschiedlichen Mengen vorhanden sind. Aber ist diese Veränderung der Mikroben die Ursache für die Krankheit oder ist sie nur eine Folge der Krankheit? Um dieses Henne-Ei-Problem zu lösen, haben unsere Wissenschaftler HuMiX entwickelt, ein künstliches Darm-Modell. In diesem Gerät können wir verschiedene Mikrobentypen zusammen mit Darmzellen kultivieren und so deren Auswirkungen auf die Gesundheit von Darmzellen im Detail analysieren.

Mit dem HuMiX-Gerät konnten unsere Wissenschaftler kürzlich zeigen, wie wichtig die Ballaststoffe für Darmkrebspatienten sind. Die richtige Kombination von Ballaststoffen und Darmmikroben verlangsamte das Fortschritt des Krebses in Zellkulturversuchen! Die Wichtigkeit von Ballaststoffen zeigte auch frühere Arbeiten an Mäusen: eine ballaststoffarme Ernährung zerstört die Schleimschicht im Darm und erhöht dadurch das Infektionsrisiko. Ballaststoffe können in Obst, Gemüse und Getreide gefunden werden. Eine ballaststoffreiche, ausgewogene Ernährung erhält also nicht nur Ihren Darm, sondern kann auch einen wichtigen Einfluss auf Ihre Gesundheit im Allgemeinen haben!