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Medizin

Bariatrische Operation: Wie Darmbakterien beim Abnehmen helfen

Donnerstag, 6. August 2015

dpa

Göteborg – Die Gewichtsabnahme nach Magenverkleinerung und Magenbypass wird durch die Veränderung der Darmflora vermittelt. Sie war in einer Studie in Cell Metabolism (2015; doi: 10.1016/j.cmet.2015.07.009) noch neun Jahre nach der Operation nachweisbar und durch eine Stuhltransplantation auf andere Tiere übertragbar.

Der Erfolg der bariatrischen Operation hat selbst ihre Erfinder überrascht. Die Ver­kleinerung des Magens und/oder die Verkürzung der Resorptionsstrecke im Darm sollten ursprünglich nur eine Gewichtsabnahme erzwingen. Schon bald wurde klar, dass die Operationen auch einen günstigen Einfluss auf den Stoffwechsel haben. Ein Typ 2-Diabetes wird häufig kuriert, noch bevor die Gewichtsabnahme einsetzt. Noch heute rätseln die Experten, wie diese Wirkung zustande kommt.

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Vor zwei Jahren konnte Lee Kaplan vom Massachusetts General Hospital in Boston erstmals zeigen, dass es nach der Operation zu einer Änderung der Darmflora kommt, die den Stoffwechsel im Darm, aber auch im Körper beeinflusst. Der Forscher hatte damals drei Gruppen von Mäusen verglichen. Bei den Tieren der ersten Gruppe wurde eine Roux-en-Y-Operation durchgeführt, die Tiere aus den anderen beiden Gruppen wurden nur zum Schein operiert.

In einer der beiden Gruppen mussten die Tiere hungern, bis sie den gleichen Gewichtsverlust wie die operierten Tiere erzielt hatten. Die Tiere wogen am Ende gleich viel, doch ihre Darmflora war anders, wie Experimente zeigten, bei denen die Darm­bakterien auf keimfrei gehaltene Tiere übertragen wurden: Diese Tiere nahmen bei gleichem Futter deutlich schneller zu, wenn sie die Bakterien der hungernden Tiere erhalten hatten. Wie diese Unterschiede zustande kommen, ist bis heute im Einzelnen nicht erforscht. Dass die Zusammensetzung der Darmflora eine Rolle spielt, lag jedoch auf der Hand.

Jetzt kommen Fredrik Bäckhed von der Universität Göteborg und Mitarbeiter zu ähnlichen Ergebnissen. Die Forscher haben die Darmflora von 14 Frauen untersucht, die sich vor durchschnittlich 9,4 Jahren einer Roux-en-Y-Operation oder einer Magenverkleinerung (vertikale Gastroplastik) unterzogen hatten. Obwohl alle Frauen danach stark an Gewicht verloren, sind sie mit einem Body-Mass-Index (BMI) von fast 32 noch immer adipös. Die mikrobielle und genetische Untersuchung der Stuhlproben ergab jedoch, dass sich ihre Darmflora deutlich von der anderer (nicht operierter) Frauen mit gleichem BMI unterschied.

Die Übertragung von Stuhlproben auf keimfreie Mäuse bestätigte diesen Eindruck. Tiere, die Darmbakterien von operierten Frauen erhalten hatten, nahmen in der Folge deutlich weniger an Gewicht zu als Tiere, die die Darmbakterien nicht operierter Frauen erhalten hatten, obwohl beide Gruppen gleich ernährt worden waren. Der Vergleich der respiratischen Quotienten bei den Mäusen ergab, dass die Darmflora nach bariatrischer Operation die Energiegewinnung aus Fettsäuren begünstigt. (Der respiratorische Quotient vergleicht die O2-Aufnahme mit der CO2-Abgabe in der Lunge. Er ist bei der Verbrennung von Zucker höher als bei der Verbrennung von Fetten). Dazu passt, dass im Stuhl der operierten Frauen weniger kurzzeitige Fettsäuren gefunden wurden als in der Kontrollgruppe.

Wieso es nach der Operation zu einer Veränderung der Darmflora kommt und wie die Darmbakterien genau die Änderung im Fettstoffwechsel herbeiführen, ist noch unbe­kannt. Bäckhed vermutet aber, dass die Gallensäure eine Rolle spielt. Gallensäuren werden für die Aufnahme von Fettsäuren benötigt und die Darmbakterien können die Verfügbarkeit der Gallensäure verändern.

In diesem Zusammenhang ist eine weitere Studie von Interesse, die ein Team um Naji Abumrad von der Vanderbilt Universität in Nashville/Tennessee kürzlich in Nature Communications (2015; 6:7715) veröffentlicht hat. Die Chirurgen konnten an Mäusen zeigen, dass die Wirkung der bariatrischen Operation davon abhängt, an welcher Stelle die Galle in den Dünndarm eingeleitet wird. Je weiter distal („flussabwärts“) dies geschieht, desto größer war bei den Mäusen die Auswirkung auf das Körpergewicht.

Eine Einleitung im Ileum hatte die gleiche Auswirkung wie eine Roux-en-Y-Operation. Auf Magenverkleinerung und ein blindes Ende von Restmagen und Duodenum könnte deshalb verzichtet werden. Gegen eine rasche klinische Umsetzung spricht allerdings, dass Operationen am Gallengang technisch sehr schwierig sind.

© rme/aerzteblatt.de

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