Was wäre, wenn unsere Gesundheit in erster Linie von der Mikrobiota abhinge? Die Wissenschaft macht Fortschritte
Am Pasteur-Institut in Paris arbeitet ein Forschungsteam daran, die Darmflora zu verstehen. Unsere Gesundheit hängt davon ab. Ein Bericht aus dem Labor für Mikrobiota-Wirt-Interaktionen, das versucht, den Boom bei frühen Darmkrebserkrankungen zu bekämpfen.
Eine Schlüsselrolle. Zugegeben, die Vorstellung, dass unsere Krankheiten, unsere körperliche und geistige Gesundheit im Herzen unseres Darms liegen, ist nicht gerade glamourös; sie ist erst etwa zwanzig Jahre alt. Dennoch beherbergt unser Verdauungstrakt Milliarden von Mikroorganismen – so viele wie unser Körper aus Zellen besteht. Und diese Ansammlung nicht-pathogener Bakterien, Viren, Parasiten und Pilze bildet unsere Darmmikrobiota, die man seit langem als Darmflora bezeichnet.
Benoît Chassaing, Forschungsleiter am Inserm-Labor für Mikrobiota-Wirt-Interaktionen des Instituts Pasteur, beschäftigt sich täglich mit einem In-vitro-Mikrobiota-System, um dessen Geheimnisse zu lüften. Denn, so Chassaing, „jeder Mensch hat seine eigene, einzigartige Mikrobiota.“ „Sie erben die ihrer Mutter bei der Geburt, aber das ist nicht alles“, fährt er fort. „Wir wissen heute, dass die Ernährung der Mutter Auswirkungen auf ihre eigene Mikrobiota hat; vielleicht auch der Gesundheitszustand des Vaters zum Zeitpunkt der Empfängnis. Im weiteren Verlauf der Kindheit entwickelt sich die Mikrobiota je nach Lebensstil, Ernährung usw. weiter.“
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Je weiter die Wissenschaft voranschreitet, desto deutlicher wird die Schlüsselrolle der Mikrobiota. In einer Studie nach der anderen untersuchen Forscher die Vielfalt der Mikrobiota und ihre Wechselwirkungen mit einer Vielzahl von Lebensmittelzusatzstoffen, Mikroben und Viren. Sie messen, inwieweit Störungen Krankheiten verursachen können.
Gérard Eberl, Professor für Immunologie, leitet die Abteilung für Mikroumgebung und Immunität am Institut Pasteur und Inserm sowie die Abteilung für Immunologie desselben Instituts. „Wir arbeiten an der Ursache des Krebsbooms in allen Altersgruppen, insbesondere an den zunehmenden Frühkrebserkrankungen bei jungen Erwachsenen: Glioblastome, bösartige Tumore und Dickdarmkrebs. Die WHO prognostiziert für das Jahr 2050 35 Millionen Krebserkrankungen, ein Anstieg von 77 % gegenüber den geschätzten 20 Millionen Fällen im Jahr 2022. Die Ursachen sind genetischer und mikrobieller Natur, hängen mit dem aktuellen Lebensstil (Rauchen, Bewegungsmangel, Ernährung usw.) zusammen und sind mentaler Natur – im Wesentlichen Stress. Manche Menschen mit einer genetischen Veranlagung für Krebs erkranken nicht daran. Andere, die nicht dazu veranlagt sind, werden krank. Warum?“
In der anaeroben Kammer
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Dieses Ökosystem (die Mikrobiota) ist komplex, kommentiert Benoît Chassaing, es ist sowohl schützend als auch ein Verursacher von Gesundheitsrisiken.
Hier durchqueren wir, geführt von Benoît Chassaing, die mit Rohren und Sauerstofftanks gespickten Korridore der Forschungslabore des Pasteur-Instituts, in denen sich Wissenschaftler in weißen Kitteln tummeln. Er warnt: „Der Geruch ist nicht sehr angenehm, was logisch ist, da wir mit Fäkalien arbeiten.“ Sein Labor öffnet sich zu einer geschlossenen anaeroben Kammer, die ein In-vitro-Mikrobiota-System nachahmt. Hinter einem Filter manipuliert ein Mitglied seines Teams in dieser Kammer verschiedene Extrakte der Darmflora, die er mit Lebensmittelzusatzstoffen kultiviert. „Einige, die in der Lebensmittelindustrie häufig verwendet werden, können eine schädliche Mutation der Mikrobiota hervorrufen“, kommentiert Benoît Chassaing. „Dieses Ökosystem ist komplex; es schützt und birgt gleichzeitig Gesundheitsrisiken. Erst die Anhäufung negativer Effekte führt zur Veränderung des Systems: der Darmdysbiose. Wir sehen hier, dass es leichter ist, es zu schädigen, als es wiederherzustellen.“
Von der Mutter zum KindEine veränderte mütterliche Mikrobiota könnte das Risiko des Kindes, im Erwachsenenalter an chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und Fettleibigkeit zu erkranken, deutlich erhöhen.
Eine der neuesten Studien des Teams um Benoît Chassaing am Pasteur-Institut zeigt, wie der Konsum von Lebensmittelemulgatoren durch die Mutter während der Schwangerschaft die Darmflora des ungeborenen Kindes schädigen kann. „Diese Studie wurde an Mäusen durchgeführt“, erklärt der Forscher. „Die veränderte Darmflora der Mutter könnte das Risiko des Kindes, im Erwachsenenalter chronisch-entzündliche Darmerkrankungen und Fettleibigkeit zu entwickeln, deutlich erhöhen.“
Die am 20. September in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlichte Studie beleuchtet die Auswirkungen von Lebensmittelzusatzstoffen, die üblicherweise zur Verbesserung der Textur von verarbeiteten Produkten wie Milchprodukten, Gebäck oder geschnittenem Brot, Eiscreme und ... Säuglingsmilchpulver verwendet werden. „Es ist entscheidend zu verstehen, wie unsere Ernährung die Gesundheit künftiger Generationen beeinflussen kann: Wir kennen den Zusammenhang zwischen der Mikrobiota der Mutter und der des Kindes zum Zeitpunkt der Geburt, aber die Übertragung ist nur teilweise. Wir beobachten auch, inwieweit die Qualität der Mikrobiota des Kindes von der Exposition gegenüber Substanzen in Milchpulver abhängt.“
Während Forschungsteams, die sich derzeit mit der Mikrobiota beschäftigen, davon ausgehen, dass sowohl die Ernährung der Mutter als auch die des Vaters Einfluss auf die zukünftige Gesundheit des Kindes hat, ist noch unklar, warum nicht alle Mikrobiota auf bestimmte Ernährungsfaktoren, bestimmte Behandlungen oder sogar bestimmte Krankheiten gleich reagieren. „Vielleicht können wir bald personalisierte Mikrobiota-Signaturen identifizieren und sie wie Blutanalysen in Echtzeit analysieren und so personalisierte und maßgeschneiderte Behandlungen in Betracht ziehen“, hofft Benoît Chassaing.
Ballaststoffe, Obst und Gemüse, körperliche AktivitätWarum sprechen manche Patienten mit Lungenkrebs optimal auf die Immuntherapie an, während andere dagegen resistent sind? Die Gründe könnten mit der Mikrobiota zusammenhängen.
In Pasteurs Labor für Mikrobiota-Wirt-Interaktionen, das auch mit Patientenstuhl arbeitet, werden die Vorteile der Stuhltransplantation nun beobachtet. „Wir wissen jetzt, dass bestimmte Bakterien positive Auswirkungen auf die Mikrobiota haben können, und wir haben Bakterien identifiziert, die direkt mit Darmkrebs in Verbindung stehen. Werden wir bald in der Lage sein, Risikopatienten vorherzusagen?“, fragt der Forscher. „Warum sprechen manche Patienten, die wegen Lungenkrebs behandelt werden, optimal auf die Immuntherapie an, während andere dagegen resistent sind? Die Gründe könnten mit der Mikrobiota zusammenhängen, da wir nun wissen, dass wir unsere Mikrobiota durch Stuhltransplantationen verändern können. Das ist eine großartige Hoffnung.“
Mittlerweile besteht ein wissenschaftlich abgesicherter Konsens: Für eine gesunde Mikrobiota braucht es Ballaststoffe, „mindestens 20 bis 30 verschiedene Obst- und Gemüsesorten pro Woche“, möglichst wenig hochverarbeitete Lebensmittel und regelmäßige körperliche Aktivität.
