Die Zukunft der Medizin dreht sich um unseren Darm – Die Mikrobiom-Revolution

Lernen Sie unsere neuen Patienten kennen!

Man kann sie nicht sehen, doch Billionen – vielleicht sogar Billiarden – von Organismen kommen täglich in unsere Praxis und verlassen sie wieder. Sie sind hungrig, geheimnisvoll, gemeinschaftsorientiert und sehr, sehr klein.

Es sind die Mikroben, die im Darm unserer bisherigen Patienten leben.

Bald werden wir nicht nur Menschen, sondern auch diesen Mikroben Medikamente verordnen.

Dr. Stanley Hazen, Co-Leiter der Präventiven Kardiologie und Rehabilitation an der Cleveland Clinic sowie Direktor des Zentrums für Mikrobiom und menschliche Gesundheit, erklärt: „In unseren Arzneischränken werden künftig nicht nur Medikamente wie Statine stehen, die uns selbst behandeln. Es wird auch Tabletten geben, die auf ein Enzym unserer Mikroben wirken und bei einer chronischen Erkrankung gesundheitliche Vorteile bringen.“

Mikroskopische Gäste – Die Rolle des Darmmikrobioms

Die Billionen Mikroben in unserem Darm zerlegen unsere Nahrung und produzieren dabei Metaboliten. Diese Stoffwechselprodukte können unsere Gesundheit positiv oder negativ beeinflussen.

Neuere Forschung zeigt insbesondere Zusammenhänge des Darmmikrobioms mit

• Diabetes,
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen,
• Lebererkrankungen,
• Adipositas,
• Bluthochdruck,
• neurologischen Störungen,
• Depressionen und
• vielen weiteren schweren Erkrankungen wie Krebs.

Eine in Dr. Stanley Hazens Labor entwickelte Behandlung richtet sich gegen den Metaboliten Trimethylamin-N-oxid (TMAO), der insbesondere als Marker für Herz-Kreislauf- und chronische Nierenerkrankungen gilt. Die Behandlung soll die TMAO-Bildung verhindern und damit das Erkrankungsrisiko senken. Sie nähert sich klinischen Studien.

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Wie Darmmetaboliten die Gesundheit beeinflussen

Einige der Tausenden von Darmmikroben produzierten Stoffwechselprodukte spielen für unsere Gesundheit eine entscheidende Rolle. Dazu gehören:

• Kurzkettige Fettsäuren (Short-chain fatty acids = SCFA): Darmbakterien können ballaststoffhaltige Lebensmittel fermentieren und dabei kurzkettige Fettsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat bilden. Diese Metaboliten regulieren Appetit, Energieverbrauch und Fettoxidation und schützen so vor Erkrankungen wie Adipositas und Diabetes. Insbesondere Butyrat unterstützt die Integrität der Darmwand, verringert Entzündungen und zeigt krebshemmende Wirkungen.

• TMAO und Phenylacetylglutamin: Insbesondere beim Verzehr tierischer Proteine aus rotem Fleisch, Eiern und Milchprodukten wandeln bestimmte Darmbakterien das darin enthaltene Cholin und L-Carnitin in TMAO um. Studien zeigen einen starken Zusammenhang zwischen TMAO und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Phenylacetylglutamin kann dagegen bei Menschen mit Herzinsuffizienz das Risiko kardialer Ereignisse erhöhen.

• Tryptophanmetaboliten: Darmbakterien können Tryptophan in Neurotransmitter wie Serotonin und Melatonin umwandeln. Diese Stoffwechselprodukte können die Funktion der Darm-Hirn-Achse beeinflussen und dadurch Stimmungsstörungen verursachen oder zur Entstehung verschiedener neurologischer Erkrankungen beitragen.

• Nebenprodukte der Gallensäuren: Darmmikroben bauen Gallensäuren ab und produzieren dabei Verbindungen, die Entzündung und Immunfunktion beeinflussen. Insbesondere Mikroben, die Kortikosteroidhormone abbauen, könnten das Risiko einer postpartalen Depression beeinflussen.

Die medizinische Zukunft des Mikrobioms

Fortschritte in der Mikrobiomforschung läuten eine neue Ära beim Verständnis der gesundheitlichen Auswirkungen dieser kleinen Organismen ein. Modelle künstlicher Intelligenz (Artificial Intelligence = AI) werden künftig anhand von Ernährungsgewohnheiten, Lebensbedingungen und anderen Daten die Zusammensetzung des Darmmikrobioms vorhersagen können. Fortschritte in Metabolomik und Bioinformatik werden Ärzten außerdem eine individuellere Behandlung ermöglichen.

Bei Menschen mit einem Mangel an bestimmten Metaboliten könnten beispielsweise Ernährungs- oder probiotische Therapien eingesetzt werden, um deren Bildung zu steigern. Butyratpräparate sind bereits erhältlich, doch hierzu ist weitere Forschung nötig. Einige Studien zeigen jedoch, dass Ballaststoffpräparate, die die Butyratproduktion steigern, den Blutdruck senken könnten.

Individuelle Mikrobiomtherapie

Als einfachster Schritt zur Verbesserung der Darmgesundheit wird empfohlen, die Ernährung abwechslungsreicher zu gestalten. Obst, Gemüse, Hülsenfrüchte und Nüsse erhöhen die Vielfalt der Darmmikroben und fördern so die Bildung gesundheitsfördernder Stoffwechselprodukte. Darüber hinaus können fermentierte Lebensmittel die Mikrobiomvielfalt erhöhen und gesundheitsfördernde Postbiotika enthalten.

Bei probiotischen Präparaten ist die Wissenschaft noch zu keinem eindeutigen Ergebnis gelangt. Bestimmte probiotische Bakterien können zwar bei einigen Erkrankungen helfen, doch nicht jeder Mensch reagiert gleichermaßen darauf. Deshalb werden individuell angepasste mikrobiombasierte Therapien künftig besonders wichtig sein.

An der Schwelle zu einer neuen Ära

Die Erforschung des Darmmikrobioms eröffnet eine neue Ära der modernen Medizin. Künftig werden neben dem menschlichen Erbgut auch die Darmmikrobiome bei Diagnose und Behandlung von Erkrankungen wichtig sein. Die von Darmmikroben produzierten Metaboliten werden ähnlich wie Insulin als neue Hormone zur Regulation unserer Körperfunktionen angesehen werden.

Fortschritte in der Mikrobiomforschung werden somit die Zukunft der modernen Medizin prägen und unser Verständnis der entscheidenden Rolle des Darms für die Gesundheit vertiefen.