Das Thema „Darm“ und auch „Darmbakterien“ hat in den letzten Jahren einen gehörigen Aufschwung erlebt. Nicht nur in der Wissenschaftswelt ist die enorme Bedeutung der Darmbakterien für unsere Gesundheit mittlerweile bekannt, auch in der Öffentlichkeit ist angekommen, welches Potential in unseren kleinen Bewohnern steckt (wer von euch kennt das Buch „Darm mit Charme“? ;)).

Auch auf Alimonia möchte ich dieses Thema nicht zu kurz kommen lassen, denn die Ernährung ist mit der wichtigste Faktor, die Darmflora zu beeinflussen. Welche Bakterien sind gut, welche Bakterien sind „böse“? Wie kann ich die Darmflora nach einer Antibiotikaeinnahme wieder aufbauen? Was ist die „richtige“ Ernährung für eine „gute“ Darmflora? Diese und viele weitere Fragen sollen hier im Blog in Zukunft auch ausführlicher beantwortet werden. So riesig wie der Fragenkatalog ist auch das Forschungsfeld in Bezug auf die unterschiedlichsten Krankheitsbilder.

Für einen leichten Einstieg in das Thema gibt es daher heute erst einmal 10 spannende Fakten zum Thema „Darmbakterien“.

Wir beherbergen sehr wahrscheinlich mehr Bakterien als wir Körperzellen haben.

Forscher schätzen die Anzahl der Bakterien auf ca. 39 Trillionen und die Anzahl unserer Körperzellen auf 30 Trillionen1)Sender, Ron; Fuchs, Shai; Milo, Ron (2016): Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. In: PLoS biology 14 (8), e1002533. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533.. Das bedeutet, dass unser Körper streng genommen aus 1,3 mal mehr fremden Bakterienzellen als eigenen menschlichen Zellen besteht! Dabei wiegen die Einzeller in ihrer Gesamtheit allerdings nur etwa 1-3 kg (je nach Körpergewicht des Menschen, der sie beherbergt), denn sie sind kleiner und leichter als viele menschliche Zellen. Unsere Darmflora ist auch sehr artenreich: Die Bakterien unterteilen sich in etwa 300 – 500 unterschiedliche Spezies2)Guarner, Francisco; Malagelada, Juan-R (2003): Gut flora in health and disease. In: The Lancet 361 (9356), S. 512–519. DOI: 10.1016/S0140-6736(03)12489-0..

2 | Der Darm eines ungeborenen Kindes ist noch völlig frei von Bakterien und damit praktisch steril.

Erst mit 1 oder 2 Jahren besitzt ein Kind eine gut funktionierende Darmflora3)Sommer, Felix; Backhed, Fredrik (2013): The gut microbiota–masters of host development and physiology. In: Nature reviews. Microbiology 11 (4), S. 227–238. DOI: 10.1038/nrmicro2974.. Die Bakterien müssen zunächst von außen (z.B. während der Geburt, über die Muttermilch4)Jost, Ted; Lacroix, Christophe; Braegger, Christian P.; Rochat, Florence; Chassard, Christophe (2014): Vertical mother-neonate transfer of maternal gut bacteria via breastfeeding. In: Environ Microbiol 16 (9), S. 2891–2904. DOI: 10.1111/1462-2920.12238., durch Nahrungsmittel etc.) in den Darm gelangen und sich dann dort ansiedeln.

3 | Es gibt drei „Darmflora-Typen“, auch Enterotypen genannt5)Arumugam, Manimozhiyan; Raes, Jeroen; Pelletier, Eric; Le Paslier, Denis; Yamada, Takuji; Mende, Daniel R. et al. (2011): Enterotypes of the human gut microbiome. In: Nature 473 (7346), S. 174–180. DOI: 10.1038/nature09944..

Diese werden durch die Bakterien-Spezies bestimmt, die zum größten Anteil vorkommt: PrevotellaRuminococcus oder Bacteroides. Dennoch ist das Mikrobiom, d.h. die Gemeinschaft von Bakterien, wie auch das Genom, die Gesamtheit der DNA, einzigartig: Nicht nur unterscheidet sich die Bakterienzusammensetzung im Darm eines einzelnen Individuums stark von der anderer Personen (man wird auf der ganzen Welt keinen Menschen finden, der das gleiche Mikrobiom aufweist), es ist auch einzigartig in Bezug auf den Lebensabschnitt, in dem man sich gerade befindet: Adoleszenz, Schwangerschaft, höheres Alter6)O’Toole, Paul W.; Claesson, Marcus J. (2010): Gut microbiota. Changes throughout the lifespan from infancy to elderly. In: International Dairy Journal 20 (4), S. 281–291. DOI: 10.1016/j.idairyj.2009.11.010..

4 | Wir ernähren unsere Bakterien und unsere Bakterien ernähren uns.

Wenn wir Nahrung aufnehmen, wird diese immer auch von den Darmbakterien genüsslich verspeist. Im Gegenzug helfen sie uns, schlecht verwertbare Kohlenhydrate aufzuspalten und so als Energiequelle zu nutzen7)Wong, Julia M. W.; Souza, Russell de; Kendall, Cyril W. C.; Emam, Azadeh; Jenkins, David J. A. (2006): Colonic health: fermentation and short chain fatty acids. In: Journal of clinical gastroenterology 40 (3), S. 235–243., sie bilden lebensnotwendige Aminosäuren8)Metges, Cornelia C.; Petzke, Klaus J. (2005): Utilization of essential amino acids synthesized in the intestinal microbiota of monogastric mammals. In: The British journal of nutrition 94 (5), S. 621–622. und Vitamine wie z.B. Vitamin K9)Hill, M. J. (1997): Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. In: European journal of cancer prevention : the official journal of the European Cancer Prevention Organisation (ECP) 6 Suppl 1, S43-5.. Mäuse müssen ohne Darmbakterien etwa 30% mehr Energie aufnehmen10)Hooper, Lora V.; Midtvedt, Tore; Gordon, Jeffrey I. (2002): How host-microbial interactions shape the nutrient environment of the mammalian intestine. In: Annual review of nutrition 22, S. 283–307. DOI: 10.1146/annurev.nutr.22.011602.092259. und bedürfen zahlreicher Vitaminpräparate, um nicht krank zu werden11)Hill, M. J. (1997): Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. In: European journal of cancer prevention : the official journal of the European Cancer Prevention Organisation (ECP) 6 Suppl 1, S43-5..

5 | Antibiotika, besonders vom Breit-Spektrum-Typ, können die empfindliche Balance der Bakterienstämme im Darm stören.

Dies kann dazu führen, dass schädliche Keime eher eine Chance haben, und dass Nahrungsbestandteile nicht mehr ausreichend verwertet werden können, was Durchfälle begünstigt12)Beaugerie, Laurent; Petit, Jean-Claude (2004): Microbial-gut interactions in health and disease. Antibiotic-associated diarrhoea. In: Best practice & research. Clinical gastroenterology 18 (2), S. 337–352. DOI: 10.1016/j.bpg.2003.10.002..

6 | Ähnlich einem Organ kann man Darmbakterien transplantieren.

Hierzu wird Stuhl des Spenders speziell aufbereitet und in den Darm des Empfängers eingebracht. Eingesetzt wird diese Methode z.B. bei einer potentiell lebensbedrohlichen Darmentzündung durch den („Krankenhaus-„)Darmkeim Clostridium difficile13)van Nood, Els; Vrieze, Anne; Nieuwdorp, Max; Fuentes, Susana; Zoetendal, Erwin G.; Vos, Willem M. de et al. (2013): Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. In: The New England journal of medicine 368 (5), S. 407–415. DOI: 10.1056/NEJMoa1205037.. Die neuen „guten“ Bakterien bekämpfen so den unerwünschten Bewohner.

7 | Bakterien können dick machen.

Natürlich macht in erster Linie ein Überschuss an Kalorien dick (siehe ein Artikel darüber, was uns dick macht, hier). Studien konnten jedoch zeigen, dass adipöse, also fettleibige Menschen einen größeren Anteil einer Bakteriensorte (sogenannte Firmicutes) im Darm besitzen, die ihrem Wirt besonders viel Energie aus der Nahrung zur Verfügung stellen14)Tilg, Herbert; Moschen, Alexander R.; Kaser, Arthur (2009): Obesity and the microbiota. In: Gastroenterology 136 (5), S. 1476–1483. DOI: 10.1053/j.gastro.2009.03.030.. Übergewicht ist im Tierexperiment sogar übertragbar! Besiedelt man den Darm von Mäusen mit Bakterien aus dicken Mäusen, so nehmen diese schneller zu als mit Darmbakterien aus ihren schlanken Kollegen15)Turnbaugh, Peter J.; Ley, Ruth E.; Mahowald, Michael A.; Magrini, Vincent; Mardis, Elaine R.; Gordon, Jeffrey I. (2006): An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. In: Nature 444 (7122), S. 1027–1031. DOI: 10.1038/nature05414..

8 | Die Zusammensetzung unserer Darmbakterien ist durch unsere Ernährung beeinflussbar.

Je nachdem, was und wieviel wir essen, ändern sich auch die Bakterienkolonien in ihrer Anzahl und ihrem Verhältnis. So kann man z.B. durch eine fett- oder kohlenhydratreduzierte Diät die „guten Futterverwerter“, die Firmicutes, gewissermaßen „aushungern“16)Ley, Ruth E.; Turnbaugh, Peter J.; Klein, Samuel; Gordon, Jeffrey I. (2006): Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. In: Nature 444 (7122), S. 1022–1023. DOI: 10.1038/4441022a.. Und eine sehr ballaststoffreiche Ernährung verändert die Darmflora in einer Weise, dass sie entzündungshemmend wirkt und allergische Reaktionen dämpft17)Trompette, Aurelien; Gollwitzer, Eva S.; Yadava, Koshika; Sichelstiel, Anke K.; Sprenger, Norbert; Ngom-Bru, Catherine et al. (2014): Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis. In: Nature medicine 20 (2), S. 159–166. DOI: 10.1038/nm.3444..

9 | Darmbakterien und Psyche stehen in einer engen Verbindung.

Unsere Darmflora produziert Stoffe, die auch Signalfunktion im Gehirn haben, wie z.B. Melatonin, Serotonin oder GABA18)Petra, Anastasia I.; Panagiotidou, Smaro; Hatziagelaki, Erifili; Stewart, Julia M.; Conti, Pio; Theoharides, Theoharis C. (2015): Gut-Microbiota-Brain Axis and Its Effect on Neuropsychiatric Disorders With Suspected Immune Dysregulation. In: Clinical therapeutics 37 (5), S. 984–995. DOI: 10.1016/j.clinthera.2015.04.002.. Die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Bakterienspezies und psychischen Erkrankungen wie Angststörungen oder Depressionen müssen allerdings noch genauer verstanden werden. Im Tierexperiment zeigten sich schon vielversprechende Ergebnisse in der Behandlung von ängstlichen und depressiven Mäusen mit dem Milchsäurebakterium Lactobacillus rhamnosus (JB-1)19)Bravo, Javier A.; Forsythe, Paul; Chew, Marianne V.; Escaravage, Emily; Savignac, Helene M.; Dinan, Timothy G. et al. (2011): Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108 (38), S. 16050–16055. DOI: 10.1073/pnas.1102999108..

10 | Darmbakterien spielen eine wichtige Rolle bei unzähligen systemischen Erkrankungen und Infektionen.

Dazu zählen z.B.  entzündliche Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa20)Shanahan, Fergus (2012): The microbiota in inflammatory bowel disease: friend, bystander, and sometime-villain. In: Nutrition Reviews 70 Suppl 1, S31-7. DOI: 10.1111/j.1753-4887.2012.00502.x., das Reizdamsyndrom21)Ghoshal, Uday C.; Shukla, Ratnakar; Ghoshal, Ujjala; Gwee, Kok-Ann; Ng, Siew C.; Quigley, Eamonn M. M. (2012): The gut microbiota and irritable bowel syndrome: friend or foe? In: International journal of inflammation 2012, S. 151085. DOI: 10.1155/2012/151085., Leberentzündungen22)Shanab, Ahmed Abu; Scully, Paul; Crosbie, Orla; Buckley, Martin; O’Mahony, Liam; Shanahan, Fergus et al. (2011): Small intestinal bacterial overgrowth in nonalcoholic steatohepatitis: association with toll-like receptor 4 expression and plasma levels of interleukin 8. In: Digestive diseases and sciences 56 (5), S. 1524–1534. DOI: 10.1007/s10620-010-1447-3., Diabetes mellitus Typ 223)Mikkelsen, K. H.; Allin, K. H.; Knop, F. K. (2016): Effect of antibiotics on gut microbiota, glucose metabolism and body weight regulation: a review of the literature. In: Diabetes, obesity & metabolism 18 (5), S. 444–453. DOI: 10.1111/dom.12637., Lungenentzündungen24)Schuijt, Tim J.; Lankelma, Jacqueline M.; Scicluna, Brendon P.; Sousa e Melo, Felipe de; Roelofs, Joris J. T. H.; Boer, J. Daan de et al. (2016): The gut microbiota plays a protective role in the host defence against pneumococcal pneumonia. In: Gut 65 (4), S. 575–583. DOI: 10.1136/gutjnl-2015-309728., Asthma25)Fujimura, Kei E.; Sitarik, Alexandra R.; Havstad, Suzanne; Lin, Din L.; Levan, Sophia; Fadrosh, Douglas et al. (2016): Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell differentiation. In: Nature medicine 22 (10), S. 1187–1191. DOI: 10.1038/nm.4176. und viele mehr.

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Und, kanntet ihr schon den ein oder anderen Fakt zu unseren Darmbakterien? Welches Thema interessiert euch in diesem Zusammenhang am meisten? Hinterlasst mir gern einen Kommentar! :)

Alimonia

Literatur   [ + ]

1. Sender, Ron; Fuchs, Shai; Milo, Ron (2016): Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. In: PLoS biology 14 (8), e1002533. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533.
2. Guarner, Francisco; Malagelada, Juan-R (2003): Gut flora in health and disease. In: The Lancet 361 (9356), S. 512–519. DOI: 10.1016/S0140-6736(03)12489-0.
3. Sommer, Felix; Backhed, Fredrik (2013): The gut microbiota–masters of host development and physiology. In: Nature reviews. Microbiology 11 (4), S. 227–238. DOI: 10.1038/nrmicro2974.
4. Jost, Ted; Lacroix, Christophe; Braegger, Christian P.; Rochat, Florence; Chassard, Christophe (2014): Vertical mother-neonate transfer of maternal gut bacteria via breastfeeding. In: Environ Microbiol 16 (9), S. 2891–2904. DOI: 10.1111/1462-2920.12238.
5. Arumugam, Manimozhiyan; Raes, Jeroen; Pelletier, Eric; Le Paslier, Denis; Yamada, Takuji; Mende, Daniel R. et al. (2011): Enterotypes of the human gut microbiome. In: Nature 473 (7346), S. 174–180. DOI: 10.1038/nature09944.
6. O’Toole, Paul W.; Claesson, Marcus J. (2010): Gut microbiota. Changes throughout the lifespan from infancy to elderly. In: International Dairy Journal 20 (4), S. 281–291. DOI: 10.1016/j.idairyj.2009.11.010.
7. Wong, Julia M. W.; Souza, Russell de; Kendall, Cyril W. C.; Emam, Azadeh; Jenkins, David J. A. (2006): Colonic health: fermentation and short chain fatty acids. In: Journal of clinical gastroenterology 40 (3), S. 235–243.
8. Metges, Cornelia C.; Petzke, Klaus J. (2005): Utilization of essential amino acids synthesized in the intestinal microbiota of monogastric mammals. In: The British journal of nutrition 94 (5), S. 621–622.
9, 11. Hill, M. J. (1997): Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. In: European journal of cancer prevention : the official journal of the European Cancer Prevention Organisation (ECP) 6 Suppl 1, S43-5.
10. Hooper, Lora V.; Midtvedt, Tore; Gordon, Jeffrey I. (2002): How host-microbial interactions shape the nutrient environment of the mammalian intestine. In: Annual review of nutrition 22, S. 283–307. DOI: 10.1146/annurev.nutr.22.011602.092259.
12. Beaugerie, Laurent; Petit, Jean-Claude (2004): Microbial-gut interactions in health and disease. Antibiotic-associated diarrhoea. In: Best practice & research. Clinical gastroenterology 18 (2), S. 337–352. DOI: 10.1016/j.bpg.2003.10.002.
13. van Nood, Els; Vrieze, Anne; Nieuwdorp, Max; Fuentes, Susana; Zoetendal, Erwin G.; Vos, Willem M. de et al. (2013): Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. In: The New England journal of medicine 368 (5), S. 407–415. DOI: 10.1056/NEJMoa1205037.
14. Tilg, Herbert; Moschen, Alexander R.; Kaser, Arthur (2009): Obesity and the microbiota. In: Gastroenterology 136 (5), S. 1476–1483. DOI: 10.1053/j.gastro.2009.03.030.
15. Turnbaugh, Peter J.; Ley, Ruth E.; Mahowald, Michael A.; Magrini, Vincent; Mardis, Elaine R.; Gordon, Jeffrey I. (2006): An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. In: Nature 444 (7122), S. 1027–1031. DOI: 10.1038/nature05414.
16. Ley, Ruth E.; Turnbaugh, Peter J.; Klein, Samuel; Gordon, Jeffrey I. (2006): Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. In: Nature 444 (7122), S. 1022–1023. DOI: 10.1038/4441022a.
17. Trompette, Aurelien; Gollwitzer, Eva S.; Yadava, Koshika; Sichelstiel, Anke K.; Sprenger, Norbert; Ngom-Bru, Catherine et al. (2014): Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis. In: Nature medicine 20 (2), S. 159–166. DOI: 10.1038/nm.3444.
18. Petra, Anastasia I.; Panagiotidou, Smaro; Hatziagelaki, Erifili; Stewart, Julia M.; Conti, Pio; Theoharides, Theoharis C. (2015): Gut-Microbiota-Brain Axis and Its Effect on Neuropsychiatric Disorders With Suspected Immune Dysregulation. In: Clinical therapeutics 37 (5), S. 984–995. DOI: 10.1016/j.clinthera.2015.04.002.
19. Bravo, Javier A.; Forsythe, Paul; Chew, Marianne V.; Escaravage, Emily; Savignac, Helene M.; Dinan, Timothy G. et al. (2011): Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108 (38), S. 16050–16055. DOI: 10.1073/pnas.1102999108.
20. Shanahan, Fergus (2012): The microbiota in inflammatory bowel disease: friend, bystander, and sometime-villain. In: Nutrition Reviews 70 Suppl 1, S31-7. DOI: 10.1111/j.1753-4887.2012.00502.x.
21. Ghoshal, Uday C.; Shukla, Ratnakar; Ghoshal, Ujjala; Gwee, Kok-Ann; Ng, Siew C.; Quigley, Eamonn M. M. (2012): The gut microbiota and irritable bowel syndrome: friend or foe? In: International journal of inflammation 2012, S. 151085. DOI: 10.1155/2012/151085.
22. Shanab, Ahmed Abu; Scully, Paul; Crosbie, Orla; Buckley, Martin; O’Mahony, Liam; Shanahan, Fergus et al. (2011): Small intestinal bacterial overgrowth in nonalcoholic steatohepatitis: association with toll-like receptor 4 expression and plasma levels of interleukin 8. In: Digestive diseases and sciences 56 (5), S. 1524–1534. DOI: 10.1007/s10620-010-1447-3.
23. Mikkelsen, K. H.; Allin, K. H.; Knop, F. K. (2016): Effect of antibiotics on gut microbiota, glucose metabolism and body weight regulation: a review of the literature. In: Diabetes, obesity & metabolism 18 (5), S. 444–453. DOI: 10.1111/dom.12637.
24. Schuijt, Tim J.; Lankelma, Jacqueline M.; Scicluna, Brendon P.; Sousa e Melo, Felipe de; Roelofs, Joris J. T. H.; Boer, J. Daan de et al. (2016): The gut microbiota plays a protective role in the host defence against pneumococcal pneumonia. In: Gut 65 (4), S. 575–583. DOI: 10.1136/gutjnl-2015-309728.
25. Fujimura, Kei E.; Sitarik, Alexandra R.; Havstad, Suzanne; Lin, Din L.; Levan, Sophia; Fadrosh, Douglas et al. (2016): Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell differentiation. In: Nature medicine 22 (10), S. 1187–1191. DOI: 10.1038/nm.4176.