Einer Zöliakie gehen häufig Veränderungen der Darmflora voraus

/picture alliance, Wojciech Kozielczyk

Boston – Kinder die in einer prospektiven Langzeitstudie an einer Zöliakie erkrankten, hatten in den Monaten vor den ersten Symptomen Veränderungen der Darmflora, denen Forscher in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS 2021; DOI: 10.1073/pnas.2020322118) eine Bedeutung in der Pathogenese zuschreiben.

Die Zöliakie ist die einzige Autoimmunerkrankung, deren Auslöser bekannt ist. Das in vielen Getreide­arten enthaltene Gluten löst eine schwere Entzündung in der Darmschleimhaut aus. Es kommt zu einer Zottenatrophie, die zunehmend die Resorption von Nährstoffen verhindert. Die erkrankten Kinder sind unterernährt und bleiben in der körperlichen Entwicklung zurück, erholen sich aber unter einer Gluten-freien Kost.

Eine 2. Besonderheit der Zöliakie ist, dass nur Kinder mit bestimmten HLA-Konstellationen erkranken. Gluten und Gene sind jedoch nicht die einzigen Ursachen, denn von 30 % der Bevölkerung mit einer genetischen Prädisposition erkranken auch bei einem normalen Verzehr von Getreideprodukten nur 2 % bis 3 % an einer Zöliakie.

Seit einiger Zeit werden Veränderungen der Darmflora als weiterer auslösender Faktor diskutiert. Immuno­­logen vermuten, dass das Mikrobiom, das sich in den ersten Monaten nach der Geburt entwick­elt, in einem „Cross-Talk“ mit den Immunzellen des Darms steht, das das größte Immunorgan im mensch­lichen Körper ist.

Frühere Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass sich die Darmflora von Patienten mit Zöliakie von der Darmflora gesunder Menschen unterscheidet. Die CDGEMM-Studie („Celiac Disease, Genomic, Microbiome and Metabolomic“) kann jetzt erstmals zeigen, dass die Veränderungen bereits vor dem klinischen Ausbruch der Erkrankung bestehen, was ihre Bedeutung in der Pathogenese unterstreicht.

Die CDGEMM-Studie begleitet derzeit etwa 500 Kinder seit ihrer Geburt. Da die Kinder mindestens 1 Verwandten 1. Grades mit Zöliakie haben, ist ihr Erkrankungsrisiko deutlich erhöht. Bisher sind 10 Kinder an einer Zöliakie erkrankt. Zu den regelmäßigen Untersuchungen, die bei allen Teilnehmern der CDGEMM durchgeführt werden, gehört auch die regelmäßige Analyse von Stuhlproben. Diese werden mit einer Shotgunsequenzierung regelmäßig auf ihre mikrobielle Zusammensetzung untersucht. Eine Metabolom­studie analysiert den Stoffwechsel der Bakterien.

Ein Team um Alessio Fasano vom Massachusetts General Hospital in Boston hat die Ergebnisse mit 10 gesunden Kindern verglichen. Sie fanden heraus, dass die Darmflora der Kinder sich viele Monate vor den ersten Symptomen der Erkrankung verändert. Erste Unterschiede zur Kontrollgruppe zeigten sich schon 18 Monate vor dem Ausbruch der Erkrankung.

Dazu gehörte eine Zunahme von Bakterien wie Dialister invisus, Parabacteroidesarten, Lachnospiraceae, die auch bei anderen Autoimmun- und Entzündungserkrankungen beobachtet wurde und der eine entzün­dungsfördernde Wirkung zugeschrieben wird. Zu den Folgen der veränderten Darmflora gehörten eine Zunahme des Tryptophanstoffwechsels und ein Anstieg der Aminosäuren Serin und Threonin, den die Forscher in den Stuhlproben nachwiesen.

Eine andere Gruppe von Bakterien wie Streptococcus thermophilus, Faecalibacterium prausnitzii oder Clostridium clostridioforme, der eine entzündungshemmende Wirkung zugeschrieben wird, war in den Stuhlproben der später erkrankten Kinder in verminderter Konzentration vorhanden. Einige weitere Bakte­rien wie Porphyromonasarten oder eine vermehrte N-Glycan-Biosynthese vom Mannosetyp oder die Zunahme der Aminosäure Serin wurden in der Studie erstmals als mögliche Biomarker der Erkran­kung entdeckt.

Wie genau die Bakterien die Entwicklung einer Zöliakie fördern und ob eine Behandlung mit Probiotika den Ausbruch der Erkrankung verhindern könnte, ist derzeit nicht bekannt. Beides dürfte jetzt jedoch Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. © rme/aerzteblatt.de