Was ist das Mikrobiom?

Das Mikrobiom besteht aus Billionen Mikroorganismen – davon 99% Bakterien – und wiegt 1 bis 2 Kilogramm. ¹ | ² Es hat mehr Zellen als der menschliche Körper und ist insbesondere genetisch äußerst komplex. Es besteht aus unfassbaren 2 Millionen Genen und hat damit 100-mal mehr Gene als das menschliche Genom. ³

Alle Tiere leben in Symbiose mit Mikroorganismen. Uns Menschen unterstützen die Kleinstorganismen bei wichtigen Funktionen, wie Verdauung und Immunsystem und bekommen von uns im Gegenzug ihre Nahrung, zum Beispiel unverdauliche Ballaststoffe, die in den Dickdarm gelangen.

Vor der Geburt, in der Fruchtblase, ist der Mensch steril, das heißt völlig keimfrei. Während und nach der Geburt beginnt eine rapide Besiedlung mit Milliarden von Keimen. Mit ungefähr zwei Jahren ähnelt das kindliche Mikrobiom dem eines Erwachsenen. Die Darmflora ändert sich zwar ständig durch Nahrung, Alter, geografische Einflüsse, Stress und Medikamenteneinnahme, ⁴ sie ist aber anderseits in weiten Teilen recht stabil. ⁵ Das komplexe System ist also robust und zugleich dynamisch. Jedes Mikrobiom ist, wie ein Fingerabdruck, individuell und unterscheidet sich von allen anderen. ⁵

Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Vielfältigkeit des Mikrobioms durch die moderne Lebensweise in Industriegesellschaften reduziert hat. Menschen aus den USA haben ein deutlich weniger vielfältiges Mikrobiom im Vergleich zu Menschen aus einer ursprünglichen Agrarkultur in Malawi oder Menschen aus einer Jäger- und Sammlerkultur in Venezuela. ⁶

Im Jahr 2012 gelang es erstmals sämtliche Gene des Mikrobioms vollständig zu entschlüsseln. ⁷ Seine hohe Diversität und Komplexität stellen eine große Herausforderung für das Verständnis des Mikrobioms dar und die Wissenschaft steckt hier noch in den Kinderschuhen. 

Mikrobiom und Ernährung

Dass die Ernährung einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung und Entwicklung des Mikrobioms hat, gilt inzwischen als belegt. ⁸ | ⁹ | ¹⁰ Dabei zeigen sich Veränderungen der Ernährung bereits kurz darauf im Mikrobiom. Bereits nach wenigen Tagen wiesen Personen, die sich im Rahmen einer Studie ausschließlich pflanzlich ernährten, vermehrt schützende, antientzündliche Substanzen, wie kurzkettige Fettsäuren, in ihrem Mikrobiom auf. ¹¹ Das Mikrobiom hatte eine andere Zusammensetzung als bei Personen, die sich von tierischen Nahrungsmitteln ernährten.

Positiv auf das Mikrobiom wirken Nahrungsmittel, die nützliche Bakterien enthalten (Probiotika) oder gutes Futter für die Darmbakterien sind (Präbiotika).

Probiotika – Lebensmittel mit gesundheitsfördernden Bakterien

Probiotische Bakterien sind lebende Mikroorganismen, die einen gesundheitlichen Vorteil bringen, wenn sie in ausreichender Menge in den Darm gelangen. ¹² Sie kommen natürlicherweise in milchsauren Produkten vor, zum Beispiel in Joghurt, Kefir, Buttermilch, Sauerkraut, Kimchi und Miso. Es gibt circa 400 verschiedene probiotische Bakterien. Die Bekanntesten und Wichtigsten davon sind die Milchsäurebakterien.

Immer mehr Menschen wissen um die Bedeutung einer gesunden Darmflora. Die Industrie hat das Potenzial ebenfalls erkannt und probiotische Lebensmittel, vor allem probiotische Joghurts entwickelt, denen zusätzlich größere Mengen von Bakterien hinzugefügt werden. Außerdem sind Probiotika als Nahrungsergänzungsmittel in Kapsel-, Pulver- und in Tropfenfrom erhältlich. Der Umsatz von Probiotika ist innerhalb der vergangenen 5 Jahre durchschnittlich um 15 % auf zuletzt 152 Millionen Euro im Jahr 2018 gestiegen. ¹³ Ob Probiotika aus der Apotheke bei gesunden Menschen zu einer besseren Darmflora beitragen, ist allerdings wissenschaftlich umstritten. ¹³ Die EU hat Werbung mit dem Begriff  ‚Probiotika‘ untersagt. ¹⁴ und bereits seit Dezember 2012 die Werbung mit „Probiotische Joghurts wirken positiv auf das Immunsystem“ verboten.

Gesunde können ihre Darmflora durch natürliche Probiotika und ballaststoffreiche Ernährung (Präbiotika) positiv beeinflussen und brauchen keine Ernährungsergänzungsmittel aus der Apotheke.

Präbiotika – Ballaststoffreiche Nahrungsmittel

Die meisten Präbiotika sind Kohlenhydrate. Natürliche Quellen von Präbiotika sind beispielsweise Vollkorngetreide, Spargel, Chicorée, Topinambur, Zwiebeln, Knoblauch, Schwarzwurzeln, Artischocken und Bananen. Sie enthalten einen hohen Anteil von für den Menschen unverdaubaren Kohlenhydraten, sog. Ballaststoffen. Diese Ballaststoffe können allerdings von den Bakterien im Dickdarm als Nahrung genutzt werden und fördern sie entsprechend in ihrer Entwicklung. ¹⁵

Mikrobiom und Gesundheit

Das Mikrobiom scheint an vielen Erkrankungen beteiligt zu sein, naheliegender Weise an chronischen Darmerkrankungen, aber auch an Übergewicht und Diabetes, bestimmten Krebsarten sowie an psychischen Erkrankungen. ³

Übergewicht

Wie viel und wann wir Hunger verspüren hat eine Menge mit unserem Mikrobiom zu tun. ¹⁶ Auch wenn die genauen Mechanismen noch erforscht werden müssen, scheint die Zusammensetzung des Mikrobioms eine wichtige Rolle bei den großen Epidemien unserer Zeit, Übergewicht und Diabetes, zu spielen. ¹⁷ | ¹⁸

Psychische Erkrankungen

Sogar an psychiatrischen Erkrankungen wie Autismus ¹⁹, Schizophrenie ²⁰ und Depression ²¹ scheint das Mikrobiom beteiligt zu sein. Interessanterweise ließen sich die depressiven Symptome sogar über Arten hinweg transferieren. Die Übertragung von Darmbakterien depressiver Patienten auf sterile Ratten führte bei den Tieren zu depressiven Verhaltensweisen. ²¹

Mikrobiom und Antibiotika

Antibiotika haben die Medizin revolutioniert und maßgeblich dazu beigetragen, dass wir länger leben und viel seltener an bakteriellen Infektionskrankheiten sterben. Die Einnahme von Antibiotika hat aber auch einen negativen Einfluss auf unser Mikrobiom. Zwar erholt sich dieses meist innerhalb von wenigen Wochen weitgehend, aber einige Bakterienarten blieben dauerhaft verschwunden. ²² Es gibt zunehmende Anhaltspunkte, dass Antibiotika, die in frühen Kindheit eingenommen werden, einen deutlichen Effekt auf das Mikrobiom haben und später im Leben zu Übergewicht, Asthma oder chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen führen können. ²³ Eine Antibiotikaeinnahme sollte daher immer streng abgewogen werden.

Inzwischen werden Antibiotikatherapien häufig mit der Gabe von Probiotika kombiniert, um die durch Antibiotika reduzierte Darmflora gleich wieder aufzubauen. Obwohl sich in Studien positive Effekte zeigten,²⁴ gibt es auch Hinweise, dass Probiotika nicht immer von Vorteil sind. So spricht sich Prof. Dr. med. Frank Lammert, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS), dafür aus, nicht grundsätzlichen Antibiotika und Probiotika zu kombinieren, sondern dies im Einzelfall von einem Arzt prüfen zu lassen. ¹³

Mikrobiomanalyse – ist eine Testung sinnvoll?

Ist es sinnvoll sein Mikrobiom testen zu lassen, um möglichen Krankheiten vorzubeugen? Solche Untersuchungen erfolgen über die Analyse von Stuhlproben und werden im Internet für mehrere 100 oder 1.000 Euro angeboten. Die zuständige Fachgesellschaft für Gastroenterologie, Verdauungs- und Stoffwechselkrankheiten (DGVS) rät von solchen Analysen ab und hält diese aktuell für zu „teuer und sinnlos“. ²⁵ Die genauen Zusammenhänge zwischen Mikrobiom und Gesundheit sind noch zu wenig verstanden, als dass aus den umfangreichen Daten sinnvolle Schlüsse gezogen werden können. Die technische Entwicklung ist rasant und es ist durchaus möglich, dass diese Analysen bereits in wenigen Jahren sinnvolle Tools für Vorbeugung von Behandlung von Krankheiten darstellen.

Künstliche Intelligenz und neue Analysemöglichkeiten bieten hier große Chancen. Hierzu gibt es ein interessantes Video von Mikrobiom-Experte Prof. Rob Knight, Direktor des Center for Microbiome Innovation an der University California, San Diego.

Fazit

Die Größe und Informationsdichte des Mikrobioms ist faszinierend und wahrscheinlich spielt es eine große Rolle für unsere Gesundheit. Noch vor 10 Jahren wussten wir fast gar nichts darüber und es hat sich inzwischen ein riesiges Forschungsfeld entwickelt, in dem aktuell Tausende Studien durchgeführt werden. ²⁶

Es ist zu erwarten, dass wir in den nächsten Jahren und Jahrzenten spektakuläre Erkenntnisse zum Thema Mikrobiom erhalten werden, die uns helfen durch gesundheitsförderliches Verhalten Krankheiten zu vermeiden (Prävention) und durch verbesserte Diagnostik und Therapie Krankheiten zu heilen.

Take-Home Messages

Grundlagen zum Mikrobiom

• Das menschliche Mikrobiom ist individuell, meist relativ stabil und sehr vielfältig.
• Wir brauchen das Mikrobiom vor allem für Verdauung und Immunsystem.
• Umweltfaktoren können die Darmflora ändern, zum Beispiel Nahrung, Stress und Medikamenteneinnahme (Antibiotika).

Ernährung

• Eine möglichst vielseitige Ernährung ist wichtig, um ein gesundes, diverses Darmmikrobiom zu erhalten, das die metabolische Gesundheit unterstützt.
• Ballaststoffreich Ernährung ist besonders gut für die Darmflora. Jeden Tag sollten Sie mindestens 35 Gramm Ballaststoffe zu sich nehmen, aus möglichst vielen Quellen wie Vollkorngetreide, Obst und Gemüse.
  • Vollkornbrot, Vollkornreis, Vollkornpasta
  • Ballaststoffreiches Gemüse: Brokkoli, Fenchel, Spinat, Steckrüben, Weißkohl, Süßkartoffeln, Kürbis, Rote Beete ²⁶
• Verzehren Sie natürliche probiotische, fermentierte Lebensmittel, zum Beispiel Joghurt, Kefir, Buttermilch, Sauerkraut, Kimchi, Miso und Tofu
  • Wie Sie Sauerkraut und ‚echte‘ saure Gurken herstellen, finden Sie zum Beispiel hier.
• „Resistente“ Stärke von Kartoffeln ist gut für das Mikrobiom. Dafür müssen Kartoffeln gekocht werden und dann erkalten. Sie können dann kalt oder wieder erwärmt gegessen werden. ²⁶

Antibiotika

• Gehen Sie zurückhaltend mit Antibiotika um. Sprechen Sie Ihren Arzt auf Bedenken an. Grundsätzlich gilt: Je breiter das Wirkspektrum und je länger die Therapiedauer mit Antibiotika, desto stärker ist die Mikrobiom-Schädigung.

Begriffsklärung

Mikrobiota – Mikroorganismen auf und im menschlichen Körper
Mikrobiom – Gene/Genome (DNA) aller Mikroorganismen auf und im menschlichen Körper
Mikrobiota = Darmflora. Die Mikroorganismen tummeln sich vor allem im Darm. Daher wird der Begriff Darmflora Synonym für Mikrobiota verwendet.
Dysbiose – gestörtes Mikrobiom
Probiotika – Lebensmittel mit Bakterienstämmen, die sich positiv auf die Darmflora auswirken. Das Wort Probiotika bedeutet ‚für das Leben‘ (Hybridwort aus lateinisch pro ‚für‘ und altgriechisch bios ‚Leben‘).
Präbiotika – Ballaststoffe für eine gesunde Darmflora.

Buch zum Thema

Darm mit Charme: Alles über ein unterschätztes Organ* – aktualisierte Neuauflage von Giulia Enders (2017)

Videos zum Thema

Referenzen

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