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Mikroorganismen leben überall um uns herum. Louis Pasteur „musste“ das Verfahren der Pasteurisierung erfinden, damit wir Lebensmittel länger lagern konnten, ohne dass sie verdarben. Bakterien, Pilze, Viren und andere Mikroorganismen finden sich auf jeder Oberfläche unseres Planeten. Sie sind in jedem Tropfen Ozean, in der Luft, in den Gletschern der Antarktis oder unter den extremsten Bedingungen im Toten Meer und in heißen Tiefseeschloten zu finden. Einige sind in der Lage, in radioaktiven Abfällen zu überleben oder sogar vom geschmolzenen Kern des Tschernobyl-Reaktors zu leben. Es kann uns also nicht überraschen, dass wir Mikroorganismen sowohl auf der Oberfläche des menschlichen Körpers als auch in seinem Inneren finden. Wir bezeichnen diese Mikroorganismen und ihre Umgebung als das Mikrobiom.
Mikroorganismen haben schon immer die Entwicklung des Lebens auf der Erde beeinflusst, und sie haben einen ebenso wichtigen Einfluss auf die menschliche Gesundheit.
Was ist das Mikrobiom?
Das Mikrobiom ist die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die auf der Oberfläche (Haut) und im Inneren des menschlichen Körpers leben. Zu diesen Mikroorganismen gehören Bakterien, Viren, Pilze (Hefen) und Protozoen. Im Idealfall sind diese Mikroorganismen deine guten Freunde und leben in Symbiose mit dir und mir. Sie helfen, dich vor den „bösen“ Mikroorganismen zu schützen.
Das bekannteste Bakterium im Mikrobiom von Leuten und anderen Warmblütern ist Escherichia coli. Es lässt sich unter Laborbedingungen relativ leicht kultivieren und seine gesamte DNA-Sequenz ist bekannt. Daher ist es zum Arbeitspferd der Molekularbiologie geworden und leistet einen wichtigen Beitrag zur Biologie und medizinischen Wissenschaft.
Je nach Ort des Geschehens werden Mikrobiome wie das Darm-, Haut- und Mundmikrobiom sowie das Gehirn- und Lungenmikrobiom unterschieden. Die beiden letzteren sind oft von Infektionen betroffen. Das Darmmikrobiom (früher als intestinale Mikrobiota bezeichnet) ist in den letzten Jahren in den Mittelpunkt des Interesses gerückt, weil es die Funktionsweise des gesamten Körpers maßgeblich beeinflusst.
Das Darmmikrobiom stellt den zahlreichsten und vielfältigsten Teil des menschlichen Mikrobioms dar. Es enthält etwa 1013 (10 und 13 Nullen oder 100 Billionen) Bakterienzellen, was in etwa der Anzahl der Zellen im menschlichen Körper entspricht, und kann insgesamt bis zu 0,2 kg wiegen. [1]
Was beeinflusst die Zusammensetzung des Mikrobioms?
Die Zusammensetzung, d.h. die Menge der verschiedenen Arten von Mikroorganismen im Mikrobiom, wird von mehreren Faktoren beeinflusst:
- die Lebensmittel, die du konsumierst
- die Genetik
- die Umgebung, in der du lebst
- der Einsatz von Antibiotika
- der allgemeine Lebensstil (Alkohol und Rauchen haben eine negative Wirkung auf die Zusammensetzung des Mikrobioms)
Die Zusammensetzung des menschlichen Mikrobioms wird auch durch die Art der Entbindung beeinflusst. Bei einer Kaiserschnittentbindung durchläuft das Baby nicht den natürlichen Geburtskanal und ist nicht dem vaginalen Mikrobiom der Mutter ausgesetzt. Das Darmmikrobiom von Babys, die per Kaiserschnitt geboren werden, hat daher eine andere Zusammensetzung, was das Risiko für bestimmte Krankheiten im Laufe des Lebens erhöht. [2]
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Was macht das Darmmikrobiom?
Die im menschlichen Körper lebenden Bakterien sind lebende Organismen, die ihre eigene DNA tragen. Ihre Gene können als eine Erweiterung ihrer selbst angesehen werden, da sie eine Vielzahl wichtiger Funktionen ausführen. Die Produkte des mikrobiellen Stoffwechsels im Darm sind gut für deine Gesundheit.
1. Fördert die Verdauung und Nährstoffaufnahme
Die Mikroorganismen im Darm kommen in direkten Kontakt mit dem, was du isst. Um zu überleben, brauchen diese Mikroorganismen etwas zum Verzehr, und das finden sie in deinen bereits verdauten Lebensmitteln. Sie helfen dir also bei der Verdauung von Stoffen, die du nicht selbst verdauen kannst.
Zu den Stoffen, die nicht verdaut werden können, gehören Ballaststoffe (sogenannte Präbiotika). Dabei handelt es sich nicht um eine einzelne Substanz, sondern um eine Gruppe unverdaulicher, aus Pflanzen gewonnener Stoffe, die den Bakterien in deinem Verdauungstrakt als Lebensmittel dienen. Sie lassen sich nach ihrer Löslichkeit (lösliche und unlösliche Ballaststoffe), Viskosität (Dichte) und Fermentierbarkeit einteilen. Die Fermentierbarkeit sagt aus, in welchem Maße sie von den Mikroorganismen des Darmmikrobioms verdaut werden können.
2. Produziert nützliche Substanzen
Bei der mikrobiellen Verdauung von Ballaststoffen entstehen Stoffe (sogenannte Postbiotika), die ins Blut gelangen und vom Körper verwertet werden können. Gleichzeitig werden Stoffe produziert, die an der Signalgebung des Immunsystems beteiligt sind. Das Darmmikrobiom produziert außerdem bis zu 30 % der täglichen Dosis an Vitamin K und B-Vitaminen. [3]
3. Beeinflusst das Immunsystem
Die guten Mikroorganismen, die du durch deine Ernährung erhalten kannst, helfen dabei, die schlechten (pathogenen) in Schach zu halten, indem sie ihnen den Zugang zu Lebensmitteln versperren. Durch ihren Einfluss auf das Immunsystem können sie außerdem Infektionen besser bekämpfen. [4]
Bis zu 80% aller Zellen des Immunsystems befinden sich im Verdauungstrakt. Er ist eine der möglichen Eintrittspforten für Krankheitserreger, die bewacht und gegebenenfalls vernichtet werden müssen. Das Vorhandensein von Immunsystemzellen im Dickdarm deutet darauf hin, dass nützliche Bakterien intensiv mit dem Immunsystem interagieren. [5]
Das Darmmikrobiom ist eine Quelle so genannter SCFAs, das sind kurzkettige Fettsäuren. Diese Fettsäuren haben ihre eigenen Rezeptoren auf den Zellen des Immunsystems, wodurch das Darmmikrobiom seine funktionellen Funktionen unmittelbar regulieren kann. [6]
4. Beeinflusst die psychische Gesundheit
Das Darmmikrobiom ist Teil der Gehirn-Darm-Achse, der Kommunikationsachse zwischen dem Verdauungstrakt und dem Gehirn. Die vom Darmmikrobiom produzierten Stoffe beeinflussen die Gehirnentwicklung in der frühen Kindheit. Veränderungen in der Zusammensetzung des Mikrobioms und damit der Stoffe, die es produziert, können zur Entwicklung psychiatrischer Erkrankungen wie Depressionen und Angststörungen beitragen. [7]
Im Internet wird auch behauptet, dass bis zu 90% des Serotonins im Darm produziert wird. Das stimmt zwar, aber dieses Serotonin ist an der Verdauung beteiligt und gelangt nicht ins Gehirn, wo es die Stimmung beeinflussen könnte. [8]
Der Verzehr von fermentierten Lebensmitteln, die im wahrsten Sinne des Wortes als Probiotika gelten, hat bei Leuten, die zu sozialen Ängsten neigen, eine positive Wirkung auf die Symptome dieser Ängste.[9]
Was ist, wenn das Mikrobiom im Ungleichgewicht ist?
Eine Dysbiose, also ein Ungleichgewicht der Mikroorganismen im Darm, wird durch eine geringe Artenvielfalt, aber auch durch pathogene Bakterien verursacht, die Krankheiten verursachen. Häufig sind die Folgen Verdauungsstörungen, die nach dem Verzehr von verdorbenen Lebensmitteln auftreten, in denen sich krankheitserregende Bakterien angesiedelt haben. Wenn diese gegenüber den nützlichen Bakterien überwiegen, ist eine Behandlung mit Antibiotika notwendig.
Ein Ungleichgewicht und eine geringe Vielfalt des Darmmikrobioms werden mit Veränderungen des Immunsystems in Verbindung gebracht. Obwohl die vom Mikrobiom produzierten Stoffe die Funktion des Immunsystems beeinflussen, ist nicht immer klar, ob ein schlecht funktionierendes Immunsystem die Ursache für die Dysbiose ist oder ob die Dysbiose das Immunsystem beeinflusst hat. [10]
In ähnlicher Weise wird eine Dysbiose des Mikrobioms mit Fettleibigkeit, Diabetes, Allergien und sogar Depressionen in Verbindung gebracht. In diesen Fällen ist unklar, was die ursprüngliche Ursache war, und die Beziehung zwischen Dysbiose und Krankheit ist wahrscheinlich wechselseitig – das eine verursacht das andere und umgekehrt.
Bakterien aus dem Dickdarm können auch den Dünndarm überwuchern und SIBO (Small Intestinal Bacterial Overgrowth) verursachen. Leute, die an SIBO leiden, haben häufig Verdauungsstörungen, Blähungen (Blähbauch), Durchfall und Bauchschmerzen. Sie leiden auch unter einer verminderten Aufnahme bestimmter Vitamine und Müdigkeit.
SIBO wird mit mehreren Krankheiten in Verbindung gebracht:[11]
- Zuckerkrankheit
- Hypothyreose
- Zöliakie
- Zirrhose
- Bauchspeicheldrüsenentzündung
Wie du ein gesundes Mikrobiom förderst
Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, das Darmmikrobiom zu unterstützen, darunter auch Veränderungen im Lebensstil.
1. Achte auf eine ausgewogene, ballaststoffreiche Ernährung
Das Darmmikrobiom benötigt eine ständige Zufuhr von Ballaststoffen (Präbiotika), um nicht nur für den menschlichen Körper nützliche Stoffe zu produzieren, sondern auch um zu überleben. Ballaststoffe helfen, die Vielfalt der nützlichen Bakterien zu erhalten. Deshalb ist es ratsam, viele Früchte und Gemüse, Hülsenfrüchte und einige Getreidesorten wie Haferflocken auf dem Speiseplan zu haben.
2. Schränke den übermäßigen Einsatz von Antibiotika ein
Die zu häufige Einnahme von Antibiotika tötet nicht nur die schlechten, krankheitserregenden Bakterien ab, sondern auch einige nützliche, was zu einer starken Veränderung des Gleichgewichts des Darmmikrobioms führt. Bei der Einnahme von Antibiotika ist es ratsam, Probiotika einzunehmen – nützliche Bakterien, die den Dickdarm wieder besiedeln können.
3. Nimm Probiotika ein
Die Einnahme von Probiotika ist wichtig, wenn du Antibiotika nimmst. Eine Alternative, die in den Speiseplan aufgenommen werden kann, sind fermentierte Produkte wie Kefir oder Kimchi. Diese haben die gleichen gesundheitlichen Vorteile. [12]
Zusätzlich zur Einnahme von Probiotika ist es ratsam, Stoffe einzunehmen, die das Mikrobiom selbst braucht, also Präbiotika, bei denen es sich meist um Ballaststoffe handelt. Die Kombination aus Präbiotika und Probiotika wird als Synbiotikum bezeichnet.
4. Gesunder Lebensstil
Genügend Schlaf, ausreichend Bewegung und eine bessere Stressbewältigung führen zu besseren Essgewohnheiten und einem geringeren Anteil an übermäßigem Verzehr ungesunder Lebensmittel. Verarbeitete und nährstoffarme Lebensmittel führen zu einem Ungleichgewicht des Darmmikrobioms.
Zusammenfassung? In einem gesunden Darm steckt ein gesunder Geist!
Das Darmmikrobiom lebt seit Millionen von Jahren mit jedem von uns zusammen. In dieser Zeit ist seine Beziehung zum menschlichen Körper zu einer Symbiose geworden. Seine Gesundheit wirkt sich auf deine körperliche und geistige Gesundheit aus. Ein gesunder Lebensstil mit einer abwechslungsreichen, ballaststoffreichen Ernährung, der Einnahme von Probiotika und der Reduzierung des Konsums von industriell verarbeiteten Lebensmitteln trägt dazu bei, die nützlichen Darmbakterien in ausreichender Menge zu erhalten.
[1] Flint HJ. The impact of nutrition on the human microbiome – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22861801/
[2] Inchingolo F, Inchingolo AD, Palumbo I, Trilli I, Guglielmo M, Mancini A, Palermo A, Inchingolo AM, Dipalma G. The Impact of Cesarean Section Delivery on Intestinal Microbiota: Mechanisms, Consequences, and Perspectives – https://www.mdpi.com/1422-0067/25/2/1055
[3] Nysten J, Van Dijck P. Can we microbe-manage our vitamin acquisition for better health? – https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1011361
[4] Frances Spragge et al. ,Microbiome diversity protects against pathogens by nutrient blocking – https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj3502
[5] Wiertsema SP, van Bergenhenegouwen J, Garssen J, Knippels LMJ. The Interplay between the Gut Microbiome and the Immune System in the Context of Infectious Diseases throughout Life and the Role of Nutrition in Optimizing Treatment Strategies. – https://www.mdpi.com/2072-6643/13/3/886
[6] Yao, Yao et al. “The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism.” – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33261516/
[7] Xiong RG, Li J, Cheng J, Zhou DD, Wu SX, Huang SY, Saimaiti A, Yang ZJ, Gan RY, Li HB. The Role of Gut Microbiota in Anxiety, Depression, and Other Mental Disorders as Well as the Protective Effects of Dietary Components – https://www.mdpi.com/2072-6643/15/14/3258
[8] El-Merahbi, Rabih; Löffler, Mona; Mayer, Alexander; Sumara, Grzegorz . (2015). The roles of peripheral serotonin in metabolic homeostasis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26070423/
[9] Hilimire, Matthew R et al. “Fermented foods, neuroticism, and social anxiety: An interaction model.” – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25998000/
[10] Levy, M., Kolodziejczyk, A., Thaiss, C. et al. Dysbiosis and the immune system – https://www.nature.com/articles/nri.2017.7
[11] Dukowicz AC, Lacy BE, Levine GM. Small intestinal bacterial overgrowth: a comprehensive review – https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3099351/
[12] Soemarie YB, Milanda T, Barliana MI. Fermented Foods as Probiotics: A Review – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34820306/
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