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Medizin

Dysbiose im Säuglingsdarm beeinflusst späteres Asthmarisiko

Donnerstag, 1. Oktober 2015

dpa

Vancouver – Der Mangel von vier Bakteriengattungen im Darm in den ersten Lebens­monaten ging in einer kanadischen Beobachtungsstudie mit einer späteren Bereitschaft zu Asthmaerkrankungen einher. Die Übertragung der fehlenden Keime konnte in einem Tiermodell den Ausbruch einer allergischen Atemwegserkrankung verhindern. Die Studie in Science Translational Medicine (2015; 7: 307ra152) liefert eine weitere Bestätigung der Hygienehypothese. Sie könnten darüber hinaus Ansätze für Harntests und eine präventive Behandlung bieten.

Die Zahl der Asthmaerkrankungen von Kindern ist seit den 1950er Jahren stark gestiegen. In einigen westlichen Ländern erkranken bis zu 20 Prozent der Kinder, was das allergische Asthma zu einer der häufigsten Atemwegserkrankungen überhaupt macht.

Epidemiologische Studien haben in den letzen Jahren gezeigt, dass äußere Einflüsse für den Anstieg verantwortlich sind. Einige Risikofaktoren, etwa Antibiotika-Behandlungen der Schwangeren oder des Kindes im ersten Lebensjahr, Kaiserschnittentbindungen oder auch die Reinigung der Neugeborenen mit antibakteriellen Seifen, deuten auf eine Rolle der Darmflora bei der Entstehung von allergischen Erkrankungen hin. Frühere Untersuchungen hatten zudem ergeben, dass die Veränderungen im ersten Lebensjahr von ausschlaggebender Bedeutung sind.

Ein Team um die Mikrobiologin Brett Finlay von der Universität von British Columbia in Vancouver hat deshalb Stuhlproben von 319 Kindern im Alter von drei Monaten und einem Jahr untersucht. Die Kinder gehören zu den Teilnehmern der CHILD-Studie (Canadian Healthy Infant Longitudinal Development), die derzeit mehr als 3.500 Kinder bis zum 5. Lebensjahr begleitet, um Risikofaktoren für allergische Erkrankungen zu finden. Die Kinder sind zwar erst drei Jahre alt und derzeit ist nicht sicher, welche später an einem allergischen Asthma erkranken werden. Die Kombination aus einem positiven Atopietest und Pfeifgeräuschen bei der Atmung (Wheezing) gelten jedoch als zuverlässige Prädiktoren.

Kinder mit diesen Zeichen zeichneten sich laut den Untersuchungsergebnissen im Alter von drei Monaten durch eine Veränderung der Darmflora aus, die durch den Mangel der vier Bakteriengattungen Lachnospira, Veillonella, Faecalibacterium und Rota gekennzeichnet war. Wie diese „Dysbiose“, die im Alter von einem Jahr weitgehend verschwunden war, die Anfälligkeit gegenüber Allergien erhöht, ist nicht genau bekannt. Die ersten Monate gelten aber als eine Lernphase des Immunsystems, in der sich entscheidet, ob die T-Helfer-Zellen auf die Anwesenheit von Antigenen mit einer moderaten TH1-Antwort reagieren oder ob es zu einer allergischen TH2-Antwort kommt.

Der Mangel der vier Bakteriengattungen hat Auswirkungen auf den  Stoffwechsel im Darm. Finlay kann zeigen, dass eine Reihe bakterieller Gene vermindert aktiv ist. Dazu gehören auch Gene für die Synthese von Lipopolysacchariden. Diese Bestandteile aus der Membran gramnegativer Bakterien sind ein starker Stimulator des Immunsystems.

Der Wegfall dieser Stimulation könnte aus immunologischer Sicht durchaus die Entstehung von Allergien erklären. Vermindert war auch die Produktion der kurzkettigen Fettsäuren (SCFA). In tierexperimentellen Studien haben Propionsäure, Essigsäure und Buttersäure laut Finlay eine protektive Wirkung gegen allergische Erkrankungen erzielt. Möglicherweise fördern sie die Entwicklung von regulatorischen T-Zellen, die die Immunantwort von einer TH2-auf eine TH1-Antwort verschieben.

Eine dritte Auffälligkeit war die vermehrte Bildung von Urobilinogen. Dieses Abbau­produkt von Bilirubin entsteht im Darm unter der Einwirkung bakterieller Enzyme. Es wird dann vom Darm resorbiert und über den Urin ausgeschieden. Die Bestimmung von Urobilinogen oder anderen Gallensäuren könnte deshalb Ausgangspunkt für einen Harntest sein, der eine Dysbiose bei Säuglingen anzeigt.

Dass eine Dysbiose zum Auslöser einer späteren Allergie werden kann, konnten die Forscher in abschließenden Experimenten an keimfrei gezüchteten Mäusen zeigen. Wurden die Mäuse nach der Geburt mit den Darmbakterien der Säuglinge besiedelt, die aufgrund eines Mangels von Lachnospira, Veillonella, Faecalibacterium und Rota vermehrt asthmagefährdet sind, kam es auch bei den Tieren zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber einer Entzündung der Atemwege. Durch das Hinzufügen der vier Bakteriengattungen konnte dies verhindert werden. Diese Befunde sind ein starker Beleg, dass der Assoziation der Dysbiose mit einer späteren Allergie auch eine Kausalität zugrunde liegt.

Die Studienergebnisse deuten an, dass eine therapeutische Besiedlung des Darms von Säuglingen, etwa durch die Gabe bestimmter Probiotika, möglicherweise einer Allergie vorbeugen könnte. Zusammen mit einem Harntest, der die Gefährdungslage erkennt, könnte sich daraus ein therapeutisches Konzept entwickeln, dessen Bedeutung angesichts der Häufigkeit von allergischen Erkrankungen in der Kindheit (und ihren Folgen bis ins Erwachsenenalter hinein) kaum überschätzt werden kann. © rme/aerzteblatt.de

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