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Medizin

Darmflora: Bakterien teilen Menschen in drei Gruppen

Donnerstag, 21. April 2011

Heidelberg – Menschen unterscheiden sich nicht nur durch ihre Blutgruppen und die Gewebeverträglichkeit. Auch die Darmflora lässt laut einer Studie in Nature (2011; doi: 10.1038/nature09944) eine Einteilung in drei Enterotypen zu. Die Entdeckung ist Anlass für weitreichende Spekulationen.

Die Studie ist das Ergebnis von Metagenomics of the Human Intestinal Tract (MetaHIT) eines von der EU finanzierten Projekts, das die Vielfalt der Bakterien im menschlichen Darm untersucht. Das ist keine leichte Aufgabe, da der Darm jedes Menschen von schätzungsweise 100 Trillionen Bakterien besiedelt ist.

Das sind etwa 10 Mal mehr Einzeller als der menschliche Körper an Zellen besitzt. Die Darmflora ist für den Menschen nicht nur überlebenswichtig, weil sie bei der Verdauung assistiert und lebenswichtige Vitamine bildet. Die Masse der “guten” Bakterien verdrängt auch “schlechte” Krankheitskeime und verhindert auf diese Weise intestinale Infektionen.

Eine Klassifizierung der Darmflora hat sich in der Vergangenheit als schwierig erwiesen. Die konventionellen mikrologischen Methoden stoßen angesichts der Vielzahl der Bakterienarten schnell an ihre Kapazitätsgrenzen.

Die Metagenomik scheint eher in der Lage zu sein, diese Aufgabe zu bewältigen. Das Verfahren kombiniert die statistische Methode der Meta-Analyse mit der quantitativen Sequenzierung der Gene in einem Lebensraum, hier dem Darm. Dazu werden DNA-Fragmente in einer Stuhlprobe quantitativ bestimmt und bestimmten Darmbakterien zugeordnet.

Fortschritte in der Sequenzierung machen das Verfahren, vorerst nur in der Forschung, finanzierbar. Die Metagenomik ist Gegenstand großer Studien in den USA, wo im Human Microbiome Project auch die Bakterien an anderen Oberflächen des Körpers analysiert werden, und in Europa. Hier konzentrieren sich die Anstrengungen auf die Darmflora.

Die Gruppe um Peer Bork vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie in Heidelberg untersuchte zunächst Stuhlproben von 39 Personen aus drei Kontinenten (Europa, Asien und Amerika), um die Darmbakterien zu analysieren. Später kamen weitere 85 Personen aus Dänemark und 154 aus Amerika hinzu.

Dabei stellte sich heraus, dass die Darmflora weniger chaotisch zusammengesetzt ist als bisher angenommen. Schnell kristallisierten sich drei Enterotypen heraus. Sie sind zwar nicht so klar voneinander zu trennen wie die Blutgruppen, weshalb der von den Forschern angestellte Vergleich mit dem ABO-System der Blutgruppen reichlich vermessen ist. Mit ihm wollten die Forscher herausstellen, dass die Unterscheidung in die drei Enterotypen unabhängig von Alter, Geschlecht und ethnischer Herkunft ist.

Die drei Enterotypen werden jeweils von einer anderen Gruppe von Bakterien dominiert: Bacteroides, Prevotella oder Ruminococcus. Dies hat vermutlich Auswirkungen auf die Vitamin-Versorgung des Körpers: Bakterien der Gattung Bacteroides stellen vor allem die Vitamine C, B2, B5 und H her. In der Gattung Prevotella überwiegen die Produzenten von Vitamin B1 und Folsäure. Man kann vermuten, dass sich daraus Auswirkungen auf die Vitaminversorgung des Körpers ergeben, was sicherlich Gegenstand weiterer Studien sein dürfte.

Ein weiterer interessanter Aspekt ist die Assoziation der Enterotypen mit dem Body-Mass-Index, für die es ebenfalls plausible Gründen geben könnte. Bacteroides spalten Kohlehydrate stärker als andere Bakterien. Sollte dieser Enterotyp erklären, warum manche Menschen besonders gute “Futterverwerter” sind und deshalb eher zur Adipositas neigen als andere?

Prevotella könnten dagegen die Neigung zum Reizdarm erhöhen, da sie den Mukus zersetzen. Ruminococcus könnten die Absorption von Glukose fördern und damit den Blutzuckerspiegel beeinflussen. Das sind allerdings derzeit nur Spekulationen, die noch durch weitere Studien geklärt werden müssten.

Ungeklärt ist bislang, warum diese verschiedenen Darmtypen existieren. Die Wissenschaftler vermuten jedoch eine Verbindung zum Immunsystem und wie dieses zwischen „unschädlichen“ und „schädlichen“ Bakterien unterscheidet. Sie hoffen, dass Stuhltests auf die drei Enterotypen in Zukunft die Empfehlung von Diäten oder die Verwendung von Antibiotika beeinflussen. Auch eine Auswirkung auf die Klassifikation von Darm­er­krank­ungen ist vorstellbar. © rme/aerzteblatt.de

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pietzcker
am Donnerstag, 19. Mai 2011, 09:03

Billionen, nicht Trillionen

Die Zahl der Erreger im Darm wird auf 10^14 (100.000.000.000.000) geschätzt - im US-Sprachgebrauch als "100 trillion" bezeichnet, auf deutsch aber 100 Billionen (die deutsche Milliarde entspricht der US-billion).

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