Der Darm gilt als „zweites Gehirn“ – und das aus gutem Grund: Die in ihm lebenden Mikroorganismen kommunizieren mit dem Gehirn und steuern dabei auch das Sättigungsgefühl mit. Somit kann vermehrter Hunger und Appetit auch durch die richtige Bakterienzusammensetzung mitbeeinflusst werden.1 Denn im Darm werden durch das dort angesiedelte Mikrobiom nicht verdauliche Kohlenhydrate fermentiert und kurzkettige Fettsäuren produziert. Diese kurzkettigen Fettsäuren können durch neuroendokrine Signalwege das Sättigungsgefühl beeinflussen. So stimuliert Propionat die Sekretion von Peptiden wie GLP-1 und PYY, die dem Körper Sättigung signalisieren.
Einfluss des Mikrobioms auf Diabetes und Adipositas
Zahlreiche Studien belegen, dass das intestinale Mikrobiom eine zentrale Rolle in der Regulation des Glucose- und Lipidstoffwechsels spielt. Eine Dysbalance kann inflammatorische Prozesse begünstigen und zu Entzündungen führen. Ein wesentlicher Mechanismus ist die erhöhte intestinale Permeabilität, auch als „leaky gut“ bekannt. Durch die Durchlässigkeit des Darms gelangen bakterielle Bestandteile wie bakterielle Polysaccharide aus der Darmflora in den systemischen Kreislauf. Diese Endotoxine können eine chronisch niederschwellige Entzündung induzieren, die wiederum zur Entwicklung von Adipositas, Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes beiträgt. Hier haben sich neue Probiotika mit dem Bakterium Akkermansia muciniphila als vielversprechend erwiesen. In präklinischen Modellen und ersten klinischen Studien stärkt A. muciniphila die Integrität der Darmbarriere, senkt die intestinale Permeabilität und reduziert proinflammatorische Mediatoren wie TNF-alpha und IL-8.
Torte ansehen und zunehmen?
Sport, eine gesunde Lebensweise, eine ausgewogene Ernährung und Stressreduktion sind wesentliche Faktoren für ein gesundes Körpergewicht. Dennoch gibt es Personen, die trotz viel Sport und einer bewussten Ernährung ihr Wohlfühlgewicht nicht erreichen. Zunehmend rückt in diesem Zusammenhang das intestinale Mikrobiom in den Fokus. Es beeinflusst neben dem Immunsystem auch den Stoffwechsel und das Hormonsystem. Schon lange wird das Phänomen beobachtet, dass bestimmte Personen „essen können, was sie wollen“ und trotzdem schlank bleiben und andere wiederum „schon vom Ansehen der Torte“ zunehmen. Dieses Sprichwort findet tatsächlich eine gewisse Entsprechung in Studien: Bestimmte Menschen verwerten aus identischer Nahrung einfach mehr Kalorien als andere.
Untersuchungen haben ergeben, dass sich das Darm-Mikrobiom Normalgewichtiger von dem adipöser Menschen unterscheidet. Viele Studien zeigen, dass bestimmte Bakteriengruppen wie zum Beispiel die Bacteroidetes, bei Normalgewichtigen dominieren und wiederum andere Bakteriengruppen wie zum Beispiel die Firmicutes bei adipösen Personen im Verhältnis zu den Bacteroidetes viel häufiger vorkommen. Diese Befunde sind nicht in allen Kollektiven konsistent, generell ist das Mikrobiom adipöser Menschen jedoch durch eine reduzierte Diversität und geringere Komplexität gekennzeichnet.
Darmbakterien können die Aufnahme der Nahrung über die Darmwand beeinflussen, indem sie einen Teil der Kohlenhydrate zu kurzkettigen Fettsäuren metabolisieren können, bevor diese absorbiert werden. Dennoch ist die Bezeichnung zuckerfressende Bakterien etwas irreführend, da die meisten Monosaccharide bereits weitgehend im Dünndarm resorbiert werden und nur in geringem Maße den Dickdarm erreichen. Ein hoher Zuckerkonsum kann das Mikrobiom indirekt beeinflussen, unter anderem über Veränderungen des Stoffwechsels und des intestinalen Milieus. Ebenso sollten künstliche Süßstoffe wie Saccharin, Sucralose oder Aspartam kritisch betrachtet werden, da sie die Diversität der Darmflora reduzieren und die Blutzuckerregulation stören können. Bestimmte Studien berichten in diesem Zusammenhang von ausgeprägten Blutzuckerspitzen nach Süßstoffkonsum.
Generell hat die Ernährung einen entscheidenden Einfluss auf die Zusammensetzung und Vielfalt unseres Mikrobioms. Nicht nur die Auswahl der Lebensmittel, sondern auch die Essenszeiten und -rhythmen spielen dabei eine Rolle. So kann das Intervallfasten dem Darmmikrobiom eine regenerative Pause ermöglichen. Studien zeigen außerdem, dass eine kalorienreduzierte, fettarme und ballaststoffreiche Ernährung die Diversität der Darmflora fördert und positiv auf den Stoffwechsel wirkt. Auch bestimmte Nährstoffe können unterstützend sein. Das starke Antioxidans Astaxanthin verbessert in Tierstudien sowohl die Balance des Mikrobioms als auch den Fett- und Zuckerstoffwechsel.2 Apfelpektin wiederum dient als wertvolle Nahrungsquelle für bestimmte Bacteroidetes-Kulturen und kann den Glukosestoffwechsel günstig beeinflussen.
Ein weiterer Risikofaktor für eine Dysbiose ist eine häufige oder hochdosierte Antibiotikatherapie, insbesondere in der frühen Kindheit. Mehrere Beobachtungsstudien berichten von einem Zusammenhang zwischen frühkindlicher Antibiotikaexposition, Mikrobiomveränderungen und einem erhöhten Risiko für Adipositas im späteren Leben.3
Bakterienstämme für das Wunschgewicht
Die Frage, welche Bakterienstämme gezielt beim Erreichen des Wunschgewichts unterstützen können, lässt sich bislang nicht eindeutig beantworten, da das intestinale Mikrobiom hochkomplex und extrem divers ist. Zudem lässt sich außerhalb des Körpers nur ein kleiner Teil der Mikrobiota kultivieren. Eine gezielte Modifikation einzelner Spezies ist daher weniger sinnvoll als die Förderung einer insgesamt hohen Diversität, die als Marker für ein gesundes Mikrobiom gilt. Dennoch zeigen kleine Studien, dass einige Bakterienstämme wie beispielsweise Lactobacillus gasseri und Bifidobacterium breve mit positiven Effekten auf das Körpergewicht und den Stoffwechsel in Verbindung gebracht werden können.
Das Mikrobiom wird maßgeblich in den ersten drei Lebensjahren gebildet und bereits während der Geburt initial durch die Bakterien der Mutter geprägt. Kinder, die vaginal geboren werden, weisen eine höhere Diversität des Mikrobioms auf als per Kaiserschnitt entbundene Kinder, die zunächst vor allem mit Hautbakterien in Kontakt kommen. Diese reduzierte Diversität wurde mit einem erhöhten Risiko für Adipositas assoziiert. Entsprechend wird diskutiert, bei per Sectio entbundenen Kindern den Kontakt mit vaginalen Mikroben der Mutter herzustellen. Dies gilt aber aufgrund begrenzter Evidenz und potenzieller Infektionsrisiken derzeit nicht als Standardempfehlung.4
Im Erwachsenenalter bleibt das Mikrobiom vergleichsweise stabil, wenngleich es durch Ernährung, Medikamente oder Krankheiten moduliert werden kann. Dies zeigt sich auch nach Darmreinigungen im Rahmen von Koloskopien: Trotz einer vorübergehenden Reduktion mikrobieller Dichte regeneriert sich das Mikrobiom aufgrund fest an der Schleimhaut verankerter Bakterien weitgehend selbstständig. Eine probiotische Unterstützung nach solchen Eingriffen kann dennoch sinnvoll sein.
Die Vorstellung eines gewichtsregulierenden Mikrobioms bleibt derzeit dennoch eher visionär, da neben der Darmflora auch genetische Faktoren, Ernährungsgewohnheiten und individuelle Unterschiede einen maßgeblichen Einfluss auf die Gewichtsregulation haben. Probiotika können bei einer Gewichtsabnahme unterstützen, sollten jedoch nicht als alleinige Strategie oder Wunderwaffe gesehen werden.
Zukünftig könnte es „Next Generation Probiotics“ geben, die individuell auf das jeweilige Mikrobiom zugeschnitten sind. Bereits heute werden Mikrobiom-Analysen angeboten, die eine personalisierte Ernährungs- und Probiotika-Empfehlung ermöglichen sollen. Auch die fäkale Mikrobiota-Transplantation stellt einen vielversprechenden therapeutischen Ansatz dar, der derzeit in Studien intensiv erforscht wird.
Quellen
1 Lankelma JM, et al.: The gut microbiota in internal medicine: implications for health and disease. Neth J Med 2015; 73(2): 61-68
2 Wang J, et al.: Xanthophyllomyces dendrorhous-derived astaxanthin regulates lipid metabolism and gut microbiota in obese mice induced by a high-fat diet. Mar Drugs 2019; 17(6): 337
3 Podolsky SH: Historical perspective on the rise and fall and rise of antibiotics and human weight gain. Ann Intern Med 2017; 166(2): 133-138
4 Mueller NT, et al.: Prenatal exposure to antibiotics, cesarean section and risk of childhood obesity. Int J Obes (Lond) 2015; 39: 665–670
