Tuesday, 27. September 2016
08.01.2016
 
 

Schutz der Darmflora kann dazu beitragen, Typ-1-Diabetes zu verhindern

Julie Wilson

Der menschliche Körper wird von Billionen kleinster Zellen besiedelt. Die meisten von ihnen sind überraschenderweise nicht menschlicher Natur. Es handelt sich vielmehr um mikrobielle Lebensformen wie Bakterien, Archaeen, Pilze, Protisten oder Viren. In ihrer Gesamtheit bilden sie das so genannte »menschliche Mikrobiom«. Dieser Begriff wurde erst vor relativ kurzer Zeit von Joshua Lederberg eingeführt, wird aber im Gefolge neuer wissenschaftlicher Forschungen und Erkenntnisse, etwa im Zusammenhang mit dem Human Microbiome Project (HMP), zunehmend benutzt.

 

Unser menschlicher Körper dient diesem mikrobiellen »Kollektiv« als Wirt und profitiert von den komplexen Beziehungen zwischen verschiedenen Typen mikrobieller Lebewesen, die unseren allgemeinen Gesundheitszustand und den Ausbruch bestimmter Krankheiten beeinflussen.

 

Seit Längerem ist bekannt, dass Darmmikroben auf unsere Gesundheit großen Einfluss nehmen. Aber auch in unserer Lunge, auf und in der Haut sowie in den Nasengängen finden sich wichtige mikrobielle Kollektive. Die Darmmikroben wurden seit Langem intensiv untersucht und gelten als das vielfältigste mikrobielle Kollektiv unseres Körpers.

 

Wissenschaftler: Das Darm-Mikrobiom gehört zu den am dichtesten besiedelten Ökosystemen, die jemals untersucht wurden


Im Darm leben etwa 100 Milliarden Zellen pro Milliliter. Damit gehört er laut Wissenschaftlern der American Academy of Microbiology zu den am dichtesten besiedelten Ökosystemen, die jemals untersucht wurden. Die Darmflora funktioniert wie ein effizienter Bioreaktor und extrahiert Energie aus den verdauten Nährstoffen.

 

Das mikrobielle Kollektiv des Darms trägt entscheidend dazu bei, uns gegen Krankheitserreger zu schützen, da es ständig mit unserem Immunsystem kommuniziert. Veränderungen in der komplexen Struktur des Darm-Mikrobioms werden mit zahlreichen Erkrankungen, wie etwa entzündlichen Darmerkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Diabetes mellitus und krankhaftem Übergewicht, in Verbindung gebracht.

 

Abnahme der Vielfalt im Mikrobiom steht mit dem Ausbruch von Typ-1-Diabetes in Zusammenhang


In einer der jüngsten Studien zum Bereich des Darm-Mikrobioms wurde eine Korrelation zwischen Veränderungen der Darmflora und dem Ausbruch einer Typ-1-Diabetes (T1D) festgestellt. Wissenschaftler des Broad Institute des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Universität Harvard, des Massachusetts General Hospital (MGH) sowie der Arbeitsgruppe DIABIMMUNE begleiteten wissenschaftlich die Entwicklung von Kleinkindern, die genetisch eine Disposition für eine Typ-1-Diabetes aufwiesen.

 

Es stellte sich heraus, dass bei denjenigen Kindern, die tatsächlich eine T1D entwickelten, auch eine Abnahme der Vielfalt des Mikrobioms festzustellen war, einschließlich einer »unverhältnismäßigen Abnahme der Zahl der Lebensformen, die nachgewiesenermaßen einen gesunden Zustand des Darms fördern«.

 

In einem Artikel, der im Fachjournal Cell Host & Microbe erschien, erklärten die Wissenschaftler, nach ihrer Überzeugung könnten diese neuen Forschungsergebnisse neue Wege für diagnostische und therapeutische Methoden auf mikrobieller Grundlage für Patienten eröffnen, die an einer T1D erkrankt seien.

 

Diese wahrscheinliche neue Korrelation wurde entdeckt, als ein Forscherteam unter der Führung von Ramnik Xavier, einem Mitarbeiter des Broad Institute und Leiter der Abteilung für Gastroenterologie des MGH, die Entwicklung von 33 Kleinkindern (aus einer sehr viel größeren Kohorte finnischer und estnischer Kinder) verfolgte. Diese wiesen eine genetische Disposition für T1D auf.

 

Vom Tage ihrer Geburt bis zur Vollendung des dritten Lebensjahres sammelten die Wissenschaftler Stuhlproben und analysierten die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms der Kinder. »Bei den wenigen Kindern, bei denen sich tatsächlich in diesem Zeitraum eine T1D entwickelte, stellte die Arbeitsgruppe ein Jahr vor Ausbruch der Erkrankung einen 25-prozentigen Rückgang in der Kollektivvielfalt fest (d.h., die Zahl der unterscheidbaren Arten, die im Mikrobiom nachweisbar waren, ging um ein Viertel zurück)«, berichtete das Broad Institute des MIT und der Harvard-Universität.

 

»Unabhängig davon, welche mikrobiellen Lebensformen nachweisbar sind, kodieren sie die gleichen wichtigen Stoffwechselwege. Dies deutet darauf hin, dass sie die gleiche Funktion erfüllen.«


Die Forscher stellten zudem eine Abnahme der Bakterien fest, die die Gesundheit des Darms positiv beeinflussen. Zugleich zeigte sich ein Anstieg der Zahl potenziell gesundheitsschädlicher Bakterien, die nachweislich Entzündungsprozesse fördern. Dieser Aspekt untermauert frühere Ergebnisse, die einen Zusammenhang zwischen entzündlichen Prozessen im Darm und dem Auftreten einer T1D herstellten.

 

»[Unsere] Untersuchung ist deswegen einzigartig, weil wir eine Kohorte von Kindern über einen längeren Zeitraum untersucht haben, die ein hohes Risiko für die Entwicklung einer Typ-1-Diabetes besaßen. Dabei verfolgten wir genau, welche Veränderungen im Mikrobiom den Ausschlag für die Entwicklung zum Ausbruch der Erkrankung gaben«, erklärte Xavier.

 

Die Studie verfolgte auch die Entwicklung der Kinder, bei denen keine T1D ausbrach. Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, die normale Entwicklung des Mikrobioms in der Kindheit zu untersuchen. Die Zusammensetzung der Darmflora unterschied sich zwar bei den einzelnen Kindern, aber die Wissenschaftler stellten fest, dass die biologischen Funktionen der verschiedenen Arten innerhalb des Mikrobioms im Laufe der Zeit und bezogen auf die einzelne Person im Wesentlichen konstant blieben.

 

»Unabhängig davon, ob das bakterielle Kollektiv sehr klein ist, wie es in der frühen Kindheit der Fall ist, oder ob es, wie in späteren Lebensjahren, größer ausfällt, dient das Kollektiv ungeachtet seiner Zusammensetzung immer den gleichen wichtigen Funktionen«, erklärte Aleksandar Kostic, ein Postdoktorand in Xaviers Labor.

 

 

 


 


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