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Studie: Darmbakterien könnten die Bildung von Kavernomen im Gehirn fördern

Montag, 15. Juni 2020

/Kateryna_Kon, stockadobecom

Chicago − Patienten mit intrazerebralen kavernösen Angiomen, einem häufigen Zufalls­befund in CT/MRT und eine seltene Ursache von Hirnblutungen, haben häufig Störungen der Darmflora, die US-Forscher in Nature Communications (2020; DOI: 10.1038/s41467-020-16436-w) als mögliche Ursache der Gefäßneubildungen betrachten.

Ein kavernöses Angiom, auch Kavernom genannt, ist ein gutartiger Gefäßtumor, der vor allem in der Leber, im Auge und im Gehirn vorkommt. Die Kavernome sind eine Schwach­stelle des Gefäßsystems, da sie zu spontanen Blutungen neigen. Im Gehirn kann dies Kopfschmerzen, Krampfanfälle oder auch einen Schlaganfall auslösen.

Diese Komplikationen sind vermutlich sehr selten. Die kavernösen Angiome sind es jedoch nicht. In der Computer- und Magnetresonanztomografie (CT/MRT) sind sie häufige Zufallsbefunde. Die Prävalenz der intrazerebralen Kavernome wird auf 0,5 % in der Allgemeinbevölkerung geschätzt.

Einige Kavernome sind die Folge von Mutationen, andere bilden sich spontan. Eine Gruppe von US-Forschern ist vor 3 Jahren auf eine dritte Möglichkeit gestoßen. Bei Experimenten an Mäusen stellten sie fest, dass keimfrei aufgewachsene Tiere trotz eines Gendefekts selten an Kavernomen erkrankten. Antibiotikabehandlungen hatten eine ähnliche Wirkung.

Die Forscher vermuteten, dass Lipopolysaccharide (LPS), die von gramnegativen Darmbakterien gebildet werden, über die Darmschleimhaut in die Blutbahn gelangen und im Gehirn die Bildung von kavernösen Angiomen anregen. Dabei sollte eine Aktivierung des angeborenen Immunsystems, genauer der TLR-4-Signalweg, eine Rolle spielen.

Jetzt haben die Forscher Hinweise dafür gefunden, dass ähnliche Mechanismen auch beim Menschen auftreten. Zunächst hat das Team um Issam Awad, das sich an der Universität von Chicago auf die Erkrankung spezialisiert hat, Stuhlproben von 120 Patien­ten mit Kavernomen untersucht. Dabei fiel auf, dass die Patienten höhere Mengen des Gram-negativen Bakteriums Odoribacter splanchnicus hatten, während die Konzen­tration der Gram-positiven Bakterien Faecalibacterium prausnitzii und Bifidobacterium adolescentis vermindert waren.

Anhand der Konzentration (von Genen) dieser 3 Bakterien in der Stuhlprobe konnten die Forscher mit einer Sensitivität von 92 % und einer Spezifität von 67 % erkennen, ob ein Patient Kavernome im Gehirn hatte.

Interessanterweise war die Störung der Darmflora bei den Patienten unabhängig davon nachweisbar, ob die Kavernome auf Mutationen zurückgeführt werden konnten oder keine genetische Ursache erkennbar war.

Als nächstes konnten die Forscher zeigen, dass in den Stuhlproben von Patienten mit Kavernomen die Gene, die für die Bildung von LPS benötigt werden, vermehrt aktiv sind. Die LPS im Blut konnten die Forscher nicht nachweisen. LPS sind jedoch ein starker Anreiz für entzündliche Reaktionen. Ein Anstieg des C-reaktiven Proteins oder auch von Interleukin 10 kann die Folge sein.

Die Konzentration dieser Entzündungsparameter im Blut verbesserte zusammen mit den Ergebnissen der Stuhlanalyse die diagnostische Treffsicherheit. Der AUC-Wert, der Sensitivität und Spezifität kombiniert, stieg auf 0,86 oder 0,90 an, was eine hohe Treffsicherheit anzeigt (Der maximale AUC-Wert beträgt 1,0).

Wenn die Hypothese von den „permissiven“ Darmbakterien als Auslöser der Angiome im Gehirn zutrifft, könnte dies klinische Konsequenzen haben. Awad vermutet, dass Emulgatoren, die häufig in Fertiggerichten enthalten sind, durch eine Störung der Schleimhautbarriere im Darm das Eindringen von LPS ins Blut erleichtern und dadurch die Entwicklung von Angiomen fördern könnten (dafür gebe es bereits Hinweise aus tierexperimentellen Studien).

Auf der anderen Seite könnten Antibiotika eine präventive Wirkung haben. Awad rät allerdings von einer Behandlung ab, da Antibiotika andere Störungen der Darmflora auslösen könnten, etwa eine C. difficile-Infektion.

Bei Infektionen mit gramnegativen Bakterien (etwa Harnwegsinfektionen oder Prostatitis) empfiehlt er seinen Patienten jedoch eine rasche und konsequente Behandlung. Dass dadurch Kavernome und unter Umständen schwere Blutungen verhindert werden können, ist derzeit allerdings reine Spekulation. © rme/aerzteblatt.de

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