Das Leben auf unserem Planeten begann mit Mikroorganismen. Danach wurde alles Weitere durch die Evolution erschaffen, und wir alle sind Nachkommen dieser Mikroorganismen.
Über Tausende von Jahren standen wir in einem antagonistischen Verhältnis zu Mikroben. Epidemien forderten Millionen von Menschenleben. Es schien, als würde die Menschheit durch die Erfindung immer neuer Mittel zur Bekämpfung von Mikroorganismen stabiler und gesünder werden. Doch an einem bestimmten Punkt in diesem Kampf setzte sich unser Verstand durch, und wir beschlossen schließlich, diese, mit denen wir so lange gekämpft hatten, eingehender zu erforschen.
Nach modernen Erkenntnissen gehört unser Körper nicht ganz uns allein. Er ist ein Superorganismus, eine Gemeinschaft verschiedener prokaryotischer und eukaryotischer Zellen, die in Symbiose leben. Gleichzeitig findet sich die größte Bakteriendichte im Dickdarm des Menschen. Unsere Mikrobiota ist unser individueller Fingerabdruck, insbesondere auf der Ebene der Bakterienstämme. Die mit uns lebenden Bakterien sind Hilfsmittel zur Anpassung an Umweltfaktoren und erhalten unsere energetischen, metabolischen und immunologischen Funktionen.
Das ökologische System "Makroorganismus-Mikrobiota" ist in der Lage, sich selbst zu regulieren und äußeren Bedrohungen zu widerstehen.
Werden diese Wechselwirkungen gestört, entstehen verschiedene Krankheiten, die mit diesem Ungleichgewicht verbunden sind. Heutzutage werden zur Wiederherstellung des mikrobiologischen Gleichgewichts Medikamente, biologisch aktive Zusatzstoffe und funktionelle Ernährung eingesetzt. Über viele Jahre hinweg waren Probiotika am beliebtesten, bei denen hauptsächlich Stämme von Laktobazillen und Bifidobakterien natürlichen und biotechnologischen Ursprungs verwendet werden. Später wurde klar, dass es nicht nur notwendig ist, die Bakterienpopulation zu erhöhen, sondern ihnen auch eine hochwertige Ernährung zu bieten – so entstand die Idee des Nutzens von Präbiotika – verschiedene Ballaststoffe, die das Wachstum der Bakterien stimulieren.
In den 1990er Jahren wurde festgestellt, dass die Darmschleimhaut sowohl für Mikroorganismen als auch für deren Fragmente und Metaboliten durchlässig ist. Dank der heutigen wissenschaftlichen Möglichkeiten, insbesondere der Massenspektrometrie, wurde deutlich, dass die Translokation von Metaboliten und Signalmolekülen ständig stattfindet und vielfältige Auswirkungen auf den menschlichen Organismus hat.
Untersuchungen der letzten zwei Jahrzehnte zeigen, dass Mikroorganismen eine enorme Menge an Substanzen absondern, die an verschiedenen Stoffwechselprozessen im menschlichen Körper beteiligt sind. Darunter: organische Säuren, einschließlich flüchtiger Fettsäuren, Lactone, Peptide, Pheromone, Furanone, Nukleinsäuren, Nukleoside, B-Vitamine, Biotin, Folsäure und Pantothensäure, Vitamin K, Amine, Polyamine, hormonähnliche Substanzen, Neurotransmitter, Polysaccharide, Oligosaccharide, Peptidoglykane, Glykopeptide, Lipopolysaccharide, antimikrobielle Verbindungen mit unterschiedlicher chemischer Struktur, Lektine, Biosurfaktantien, Pigmente und andere. Früher glaubte man, dass unser Körper die wichtigsten Substrate und Cofaktoren nur aus der Nahrung erhält.
Heute ist klar, dass viele davon von unserer Mikrobiota bereitgestellt werden. Der Darm ist ein natürlicher Bioreaktor, und im Dickdarm befindet sich die größte Anzahl von Mikroorganismen. Natürlich hängt es von deren Zusammensetzung ab, ob wir ausreichend mit den notwendigen Nährstoffen versorgt werden. So entstand die Idee, die Mikrobiota mit Hilfe ihrer eigenen Metaboliten zu korrigieren. Metaboliten schaffen eine günstige Umgebung für die Bakterien und ermöglichen ihnen Wachstum und Vermehrung. So entstand ein neues Feld – die Verwendung von Postbiotika zur Schaffung eines gesunden, komfortablen Darmmilieus, was zur Wiederherstellung des mikrobiologischen Gleichgewichts im menschlichen Körper führt.
Das Postbiotikum von bibiotic ist ein hervorragendes Mittel zur Korrektur der Mikrobiota. Es fördert das Wachstum unserer eigenen nützlichen Mikroorganismen, schafft eine günstige, komfortable Umgebung für sie, und die gewachsene und gestärkte Mikrobiota beteiligt sich an der Regulierung unserer Gesundheit insgesamt.
Jeder von uns existiert nicht nur für sich allein als biologisches Objekt (Ansammlung von Zellen, Organen und Systemen), sondern lebt auch mit eigenen Bioökosystemen zusammen, bestehend aus zellfreien, einzelligen und mehrzelligen Mikroorganismen, den sogenannten Mikrobiota. Das heißt, die Zellen des menschlichen Körpers sind ständig mit den in uns lebenden Mikroorganismen verbunden. Wir müssen uns an diesen Gedanken gewöhnen, da er uns daran erinnert, dass wir uns ständig auch um unsere Mikrobiota kümmern müssen, genauso wie wir uns um das Zähneputzen kümmern, ohne an dessen Notwendigkeit zu zweifeln. Wir sind untrennbar mit unserem Mikrokosmos verbunden und vollkommen voneinander abhängig. Quantitativ handelt es sich um ein annähernd paritätisches Verhältnis – die Anzahl der Zellen in unserem Körper entspricht ungefähr der Anzahl der Mikroorganismen.
Im menschlichen Körper existieren mehrere Bioökosysteme (Mikrobiota) – Haut-, Augen-, orale, pulmonale, intestinale, vaginale und urogenitale Mikrobiota.
Von allen Mikrobiota ist die intestinale Mikrobiota dominant und beansprucht den Status eines vollwertigen Organs (sie hat Gewicht, ist klar im Gastrointestinaltrakt lokalisiert und erfüllt genau definierte Funktionen). Hier wird das Immunsystem des Menschen gebildet.
Mehr als tausend verschiedene Arten von Mikroorganismen besiedeln den menschlichen Darm – obligate, fakultative, transiente. Sie befinden sich entweder nahe der Wand, aufgrund ihrer adhäsiven Eigenschaften, die Biofilme bilden, oder im Darmlumen, wo sie frei schwimmend leben. Diese Welt ist sehr vielfältig – Bakterien, Archaeen, Pilze, Viren, Protozoen, Helminthen. Es handelt sich um ein mächtiges, lebendiges Biosystem, das zahlreiche Produkte seiner Lebensaktivität produziert und freisetzt, sogenannte Metaboliten, die an allen biochemischen Prozessen unseres Körpers beteiligt sind.
So erfüllt die intestinale Mikrobiota viele wichtige Funktionen für den menschlichen Organismus. Hier nur einige:
biologischer Schutz – der intestinale Biofilm schützt das Darmepithel vor fremden Pathogenen, antigenen Nahrungsstrukturen und chemischer Aggression;
immunologischer Schutz;
metabolische Funktion;
Synthese von Vitaminen;
Synthese bioaktiver Signalmoleküle, Mediatoren.
Wenn dieses gesamte Ökosystem im idealen Gleichgewicht hinsichtlich Anzahl und Vielfalt der Organismen ist, wird dieser Zustand als Eubiose bezeichnet. Wird dieses Gleichgewicht gestört, entwickelt sich eine Dysbiose. Die Ursachen für die Entwicklung einer Dysbiose können vielfältig sein – Mangelernährung, Stress, Einnahme bestimmter Medikamente, Immundefizienz, Parasitose und vieles mehr. Unter solchen Bedingungen beginnen im Darm bedingt pathogene und offen pathogene Mikroorganismen zu dominieren.
Eine geringe Anzahl von Pathogenen lebt immer mit uns, das ist normal. Sie erfüllen ebenfalls wichtige Funktionen, indem sie für die Reifung, Entwicklung und das Training der Immunantworten verantwortlich sind. Dies ist eine recht verantwortungsvolle Funktion, die den Körper einerseits an bakterielle Toleranz gewöhnt und andererseits für die Stimulierung der Immunantwort verantwortlich ist, die angemessen und sorgfältig kalibriert sein muss, um ein Gleichgewicht zwischen Entzündung, Zerstörung des Pathogens und toleranten Reaktionen zu erreichen.
Eine solche bakteriologische Toleranz ist notwendig, um unerwünschte übermäßige Immunreaktionen gegenüber unseren eigenen Geweben und kommensalen Bakterien zu verhindern. Die Toleranzmechanismen umfassen die Produktion von Schleim, antimikrobiellen Peptiden, die eine Barriere zwischen Bakterien und Epithel bilden. Dies verringert die Pathogenität der Bakterien, macht sie weniger immunogen, weniger stimulierend für die Produktion von Antikörpern und antiinflammatorischen T-Zellen.
Es wurden sogar spezifische Mitglieder der Mikrobiota identifiziert, die viele Aspekte der Immunantwort des Wirts direkt koordinieren können. Die Toleranz gegenüber eigenem Gewebe und lokalen Kommensalen wird teilweise durch spezialisierte T-Lymphozyten, sogenannte T-regulatorische Zellen (Treg), reguliert. Dies ist ein wichtiger Schutz- und Anpassungsmechanismus, der jedoch häufig aufgrund einer Mutation im Foxp3-Gen versagt, was zum Verlust von Treg und zur Entwicklung von Entzündungen und Autoimmunreaktionen führt. Mehrere Studien haben Mikroorganismen identifiziert, die das Wachstum von Treg induzieren können. Darunter sind Bacteroides-Arten – B. caccae, B. thetaiotaomicron und B. vulgaris, zahlreiche Laktobazillen- und Bifidobakterienarten.
All dies unterstützt die Möglichkeit der Induktion von Treg als allgemeinen Mechanismus, den Bakterien zur Entwicklung von Toleranz im Darmtrakt nutzen. Die Mechanismen, durch die diese Mikroorganismen das Wachstum von Treg beeinflussen, sind nicht vollständig geklärt, aber es wird angenommen, dass wertvolle Metaboliten bestimmter Bakterien, wie kurzkettige Fettsäuren (SCFA), eine wesentliche Rolle spielen.
SCFA sind Produkte der bakteriellen Fermentation von Ballaststoffen. Die wichtigsten SCFA sind Propionat, Acetat, Butyrat und Formiat. Butyrat und Propionat haben den größten Einfluss auf Treg. In In-vitro-Experimenten erhöht Butyrat signifikant die Expression des Faktors Foxp3, durch den es auf Treg wirkt, was seine Bedeutung in den Mechanismen der Autoimmunreaktionen bestätigt. Solche Reaktionen sehen wir heute sehr häufig, sie führen zur Entwicklung von Autoimmunerkrankungen, die zu einer echten Geißel unserer Zeit werden. An ihrer Entstehung ist einer der Mechanismen, der derzeit überall untersucht wird, die erhöhte Durchlässigkeit der Darmwand. Diese Durchlässigkeit wird ebenfalls vom Zustand der Darmmikrobiota reguliert. Gerade sie schließt, indem sie ihre Funktionen vollständig erfüllt, dieses Bioökosystem ab, sodass es gesund ist und zur Erhaltung der Gesundheit unseres Körpers insgesamt beiträgt.
Eine partielle Kolonisierung des Darms des Fötus durch Mikroorganismen beginnt in der zweiten Hälfte der Schwangerschaft (ab der 24. Woche) von der Mutter aus. Es erscheinen einzelne Kolonien von Laktobazillen (Lactobacillus) und Darmstäbchen (Escherichia coli). Die nächste Kolonisierung des Darms und der Schleimhäute des Neugeborenen erfolgt während der Geburt.
Bei natürlicher Geburt erfolgt die Kolonisierung durch die Vaginalmikrobiota der Mutter. Die Vaginalmikrobiota ist hauptsächlich mit Laktobazillen (über 90 %), Enterokokken, Staphylokokken und Candida-Pilzen besiedelt. Natürlich geborene Babys haben nach der Geburt eine Mikrobiota, die der vaginalen Mikrobiota der Mutter ähnelt, mit einem Überwiegen von Laktobazillen.
Bei nicht natürlicher Geburt erfolgt die Kolonisierung durch die Hautmikrobiota der Mutter, die Mikrobiota des medizinischen Personals und die Umgebung des Krankenhauses. Die Hautmikrobiota ist hauptsächlich mit Staphylokokken und Propionibakterien besiedelt. Babys, die per Kaiserschnitt geboren werden, haben eine Mikrobiota, die der Hautmikrobiota der Mutter ähnelt, mit einem Überwiegen von Staphylokokken und Propionibakterien.
Die aktive Kolonisierung des Gastrointestinaltrakts des Neugeborenen durch Bakterien beginnt unmittelbar nach der Geburt. Bakterien besiedeln die Schleimhäute und den Darm in einer typischen vierphasigen Abfolge.
Phase I ist die Anfangsphase der Besiedlung und dauert von der Geburt bis zu 2 Wochen.
Zu Beginn dieser Phase, unabhängig von der Ernährungsart, dominieren im Darm Streptokokken (Gattung Streptococcus) und Bakterien der Darmgruppe (Gattung Enterobacter), d. h. Vertreter der aerotoleranten Flora. Sie bereiten eine entsprechende Umgebung im Gastrointestinaltrakt vor, die die Kolonisierung durch milchsäurebildende anaerobe Bakterien der Gattung Bifidobacterium stimuliert. Diese erscheinen am Ende der ersten Woche. Am Ende der zweiten Woche dominieren in der Darmmikrobiota die Milchsäurebakterien Bifidobacterium und Lactobacillus. Je nach Ernährungsart (Muttermilch oder künstlich) überwiegen entweder Bifidobakterien (bis zu 90 %) oder Laktobazillen (bis zu 50 %). Es werden auch Clostridium und Bacteroides gefunden, jedoch in geringeren Mengen als in späteren postnatalen Entwicklungsphasen.
Phase II umfasst die Stillzeit und dauert vom Ende der Phase I bis zum Beginn der Einführung von Beikost.
Das Stillen ist einer der Hauptfaktoren, die die richtige Entwicklung der Darmmikrobiota des Babys beeinflussen. Die Muttermilch ist ein streng personalisiertes individuelles Produkt, das 1.000 bis 10.000 Bakterien pro 1 ml enthält. Das Kolostrum der Mutter enthält bis zu 700 Bakterienarten, die die Kolonisierung des Darms und die richtige Entwicklung der Darmmikrobiota des Kindes fördern. Die in der Muttermilch enthaltenen Mikroorganismen sind ebenfalls personalisiert und besitzen einen spezifischen genetischen Code, der es ihnen ermöglicht, in den biologischen Film des Darms des Babys einzudringen und dort lebenslang zu verbleiben.
Muttermilch enthält eine breite Gruppe von Molekülen, sogenannte Oligosaccharide. Der menschliche Verdauungstrakt enthält keine Enzyme, die diese abbauen können, sodass sie mit der Muttermilch ungehindert in den Dickdarm des Kindes gelangen. Viele Vertreter der Darmmikrobiota verfügen über zahlreiche Enzyme, die Oligosaccharide abbauen können. Daher können Oligosaccharide in der Muttermilch als Hauptnahrung (PRÄBIOTIKUM) der Darmmikrobiota angesehen werden. So ernährt die Mutter nicht nur das Kind, sondern auch dessen Darmmikrobiota. Verschiedene Bakterien unterscheiden sich im Enzymrepertoire und in den Strategien zum Abbau und zur Assimilation der Oligosaccharide in der Muttermilch, weshalb verschiedene Oligosaccharide das Wachstum verschiedener Bakteriengruppen stimulieren. Die große Vielfalt an Oligosacchariden in der Muttermilch bildet auch die große Vielfalt in der Zusammensetzung der Darmmikrobiota.
Gestillte Babys haben fast doppelt so viele Bakterienzellen in ihrer Darmmikrobiota wie Babys, die mit angepassten Milchmischungen gefüttert werden, bei denen ein Rückgang des relativen Anteils von Bifidobacterium und eine Zunahme von Bacteroides zu beobachten ist. Der Unterschied in der Darmkolonisierung bei gestillten Kindern im Vergleich zu Kindern, die Milchmischungen erhalten, ist auf die in der Muttermilch vorhandene eigene reiche Mikrobiota und Oligosaccharide zurückzuführen, die das Wachstum und die Aktivität von Bifidobacterium und Lactobacillus stimulieren. Dieser einzigartige natürliche Komplex (Muttermilch) schützt den jungen Organismus während des Aufbaus des Immunsystems vor pathogenen Bakterien und verringert das Risiko von Infektionen und allergischen Reaktionen.
In der zweiten Phase dominieren in der Darmmikrobiota Bifidobacterium – über 80 % (vorherrschend sind die Arten B. longum (bis zu 76 %), B. bifidum (bis zu 52 %), B. catenulatum (bis zu 21 %), B. breve (bis zu 21 %), B. adolescentis (bis zu 10 %), B. dentium (bis zu 7 %)) und Lactobacillus – bis zu 20 %. Am Ende der Phase II nimmt die Anzahl der Bacteroides allmählich zu.
Phase III umfasst die Zeit zwischen Beginn der Beikost und vollständigem Abstillen. Die Bifidobakterien B. longum subsp. infantis, B. animalis subsp. lactis, B. breve und B. bifidum haben eine entzündungshemmende Wirkung und tragen zur Entwicklung der Th1-Immunantwort bei.
Phase IV beginnt mit dem vollständigen Abstillen und dauert bis zur vollständigen Ausbildung der kindlichen Mikrobiota (etwa bis zum Alter von 3 Jahren).
Nach dem Ende der Stillzeit ändert sich die Zusammensetzung der Mikrobiota erneut, was durch eine Verringerung der Gesamtzahl der Bifidobakterien auf 1–2 % gekennzeichnet ist. Ab etwa drei Jahren bildet sich die individuelle Mikrobiota des Menschen mit einem annähernd gleichen Verhältnis von Firmicutes und Bacteroidetes, wie es für Erwachsene typisch ist.
Im frühen Kindesalter wird gerade im Darmtrakt das Immunsystem des Menschen gebildet. Es entwickelt sich zusammen mit der dort angesiedelten Mikrobiota. Das Immunsystem merkt sich die Bakterien, die im Organismus leben, anhand ihrer Genome (einzigartige individuelle erbliche Konstitutionen der Bakterienzellen), wie mit einem speziellen "Barcode". Danach – Schluss! Der Lernmodus ist abgeschlossen, die richtigen Antikörper sind gebildet. Jede unbekannte Bakterie, die zu uns kommt, wird automatisch als fremd eingestuft, und unser gesamter Organismus beginnt mit all seinen Mechanismen, dagegen zu kämpfen. Deshalb ist es wichtig, dass ein Kind im Kindesalter eine möglichst vielfältige und gesunde Mikrobiota hat.
Der Begriff „Probiotikum“ (probiotic) bedeutet „für das Leben“, stammt aus dem Griechischen pro (für) und bios (Leben) und ist ein Sammelbegriff für für Menschen, Tiere und Pflanzen nützliche Bakterien.
Ein Probiotikum ist ein Produkt, das lebende Mikroorganismen enthält, die bei ausreichender Aufnahme einen positiven Einfluss auf die Gesundheit des menschlichen Organismus haben. Probiotische Bakterien wirken auf den Organismus, indem sie unter günstigen Bedingungen im Darm wichtige Enzyme und zelluläre Bioprodukte, sogenannte Metaboliten, produzieren.
Probiotische Bakterien werden aus Menschen, Tieren, Pflanzen, verschiedenen Lebensmitteln usw. isoliert und anschließend in verschiedenen flüssigen Nährmedien in industriellen Mengen kultiviert (vermehrt). Zum Beispiel entstehen bei der Kultivierung in Milch probiotische Milchprodukte. Werden flüssige probiotische Produkte getrocknet, entstehen Trockenprobiotika, die tablettiert, verkapselt usw. werden können. Durch Zugabe von flüssigen oder trockenen Probiotika zu verschiedenen anderen Produkten entstehen verschiedene probiotische Produkte.
In den letzten Jahren haben Produkte mit Probiotika die Geschäfte regelrecht überschwemmt. Da immer mehr Menschen nach natürlichen und nicht-medikamentösen Wegen suchen, ihre Gesundheit zu erhalten, haben die Hersteller mit Angeboten für Probiotika in allem, was möglich und unmöglich ist, reagiert: von Milchprodukten und Schokoriegeln bis hin zu Pulvern und Tabletten. Ungeachtet der Tatsache, dass Probiotika seit Generationen in verschiedenen Milch- und anderen fermentierten Produkten existieren. Derzeit gibt es eine große Anzahl von Produkten mit Probiotika, die selbst die gewissenhaftesten Käufer überfordern können. In gewisser Hinsicht hat sich die Branche so schnell entwickelt, dass heute niemand mehr sagen kann, welche Probiotika nützlich sind und welche nur Geldverschwendung sind.
Probiotika gelten als Nahrungsergänzungsmittel und werden im Gegensatz zu Arzneimitteln nicht von der EMA (Europäische Arzneimittel-Agentur) und den nationalen Arzneimittelbehörden der Mitgliedstaaten reguliert. Sie sind nicht standardisiert, d. h. sie werden von verschiedenen Herstellern unterschiedlich hergestellt und enthalten unterschiedliche Inhaltsstoffe. Dementsprechend kann ihre probiotische Wirkung von Marke zu Marke und sogar von Charge zu Charge innerhalb derselben Marke variieren. Probiotika unterscheiden sich auch erheblich im Preis, aber der Preis spiegelt nicht immer unbedingt eine höhere Qualität wider.
Derzeit werden zur Wiederherstellung der gestörten Mikrobiocenose von Menschen und Tieren verschiedene Techniken eingesetzt, vor allem die Einführung großer Mengen antagonistisch wirkender Bakterienstämme – Vertreter der normalen Mikrobiota (Bifidobakterien, Laktobazillen usw.) – als bakterielle Präparate oder funktionelle Lebensmittel. Diese bakteriellen Präparate und funktionellen Lebensmittel sind recht wirksame therapeutische und prophylaktische Mittel, aber ihre Wirksamkeit ist weitgehend dadurch begrenzt, dass die in ihrer Zusammensetzung verwendeten Mikroorganismenstämme, die Vertreter der normalen Mikrobiota sind, für den Empfängerorganismus fremd sind.
Es ist leicht zu erkennen, dass die Achillesferse der Probiotika als Mittel zur Behandlung und Vorbeugung der fremde Ursprung der Bakterienstämme ist.
Leider sind die eingenommenen probiotischen Stämme trotz zahlreicher positiver Effekte nicht gleichwertig mit der eigenen individuellen Mikrobiota und können im Menschen nicht lange überleben. Einer der Gründe dafür ist das Fehlen von Biokompatibilität mit den residenten Bakterien des Menschen und dem lokalen Immunsystem.
Es ist bekannt, dass einer der wichtigsten Interaktionsorte probiotischer Bakterien mit der Darmschleimhaut die Toll-like-Rezeptoren (TLR) sind, die zu den Elementen des angeborenen Immunschutzes des Darmepithels gehören und „Eigenes“ von „Fremdem“ unterscheiden. Sie sind transmembrane Moleküle, die extrazelluläre und interzelluläre Strukturen binden. Die Aktivierung der TLR bewirkt eine Proteolyse des Inhibitors (IkB) des Transkriptionsfaktors NFkB, der in den Zellkern gelangt und Gene aktiviert, die die Synthese proinflammatorischer Zytokine codieren. So sorgen die TLR-Rezeptoren im Verdauungstrakt für eine Entzündungsreaktion auf fremde Bakterienstämme, liefern Antigene an antigenpräsentierende Zellen und induzieren antimikrobielle Peptide. Probiotische Stämme lösen bei der Interaktion mit TLR-Rezeptoren eine Kaskade von Immunreaktionen aus, die zur schnellen Eliminierung dieser Stämme aus dem Körper führen.
Jeder unbekannte Stamm mit nicht identifiziertem Genom, der in uns eindringt, wird vom Immunsystem und den residenten Bakterien automatisch als fremd bewertet, und unser gesamter Organismus beginnt mit all seinen Mechanismen, dagegen zu kämpfen. Infolgedessen kommt es zu ihrer üblichen Abstoßung (wie bei der Transplantation von Spenderorganen und -geweben), d. h. die mit Probiotika eingeführten Mikroorganismen überleben nicht auf den Darmschleimhäuten und werden transitiv aus dem Körper ausgeschieden. Gerade wegen ihrer Fremdheit können probiotische Bakterienstämme den Organismus nicht besiedeln und sind transitiv (vorübergehend), wie die mit der Nahrung aufgenommenen Bakterien. Selbst die wirksamsten Probiotika wirken nur wenige Tage nach ihrer Einnahme (sie werden normalerweise nur 3–4 Tage nach Absetzen im Stuhl gefunden). Daher ist für einen nachhaltigen therapeutischen Effekt eine langfristige oder sogar dauerhafte Einnahme erforderlich, was nahezu unmöglich ist.
Fremde Bakterien können nur bestimmte Bedingungen für die Wiederherstellung der zuvor unterdrückten eigenen Mikrobiota schaffen, sind aber nicht in der Lage, aus der Mikrobiocenose verschwundene Arten wiederherzustellen oder die mikrobielle Vielfalt zu erhöhen.
Es ist wichtig zu wissen, dass selbst das beste Probiotikum für den einen nutzlos für den anderen sein kann. Denn jeder Mensch hat sein eigenes individuelles Mikrobiom und spezifische Bedürfnisse an nützlicher Mikrobiota und deren Metaboliten, abhängig vom Gesundheitsstatus und Problem.
Trotz der unbestreitbaren Vorteile der Verwendung von Probiotika in verschiedenen Bereichen der modernen Medizin, insbesondere in der Gastroenterologie, liegen inzwischen genügend Informationen vor, die Anstrengungen zur Optimierung der probiotischen Therapie erforderlich machen. Dazu gehören die gesammelten Daten über die Individualität der Darmmikrobiota jedes Subjekts, Informationen über unerwünschte Wirkungen und häufig fehlende Wirksamkeit der Probiotikatherapie.
Ist es wirklich wichtig für uns, das zu wissen?
Ja, es ist wichtig!
Der Darm ist ein Hohlorgan, ein Rohr mit vielen Funktionen und vor allem mit einer enormen Menge an Bakterien. Im Wesentlichen ist dies eine „schmutzige Zone“. Die Darmwand trennt die schmutzige Zone des Magen-Darm-Trakts von der inneren Umgebung des Körpers, der sauberen Zone. Der Inhalt des Lumens (der Öffnung des Darms) des Magen-Darm-Trakts besteht aus Nahrung, Bakterien, deren Metaboliten, Enzymen und anderen Verbindungen.
Die Darmwand ist eine gut organisierte „geschlossene Grenze“ und ihre Struktur ist ziemlich komplex. Die wichtigste funktionelle Einheit der Darmwand sind die Epithelzellen – Enterozyten. Im Dünndarm ist das Epithel einschichtig angeordnet, im Dickdarm zweischichtig.
Die Zellen auf der dem Darmlumen zugewandten Seite sind mit einer Mukusschicht bedeckt. Dies ist eine Schleimschicht, die die erste Verteidigungslinie des Epithels selbst darstellt und sehr wichtig für die Funktion des Transports verschiedener Substanzen aus dem Darm ins Blut ist. Sie speichert sowohl sekretorische Immunglobuline A als auch antibakterielle Substanzen. Eng mit dieser Schicht verbunden ist die Struktur des Biofilms unserer Mikrobiota. Der Zustand der Mukusschicht sowie ihre Dicke sind die wichtigsten Details für das Wohlbefinden des Darms.
Unter den Epithelzellen befindet sich die Subepithelschicht. Sie sorgt für die Blutversorgung der Zellen und damit für deren Ernährung. Aus diesen vier Schichten bildet sich die Struktureinheit der Darmwand: Biofilm, Schleimschicht, Epithelschicht und Subepithelschicht.
Wie erfolgt die Aufnahme von Nährstoffen durch diese Wand? Schließlich ist dies der wichtigste Schritt der Verdauung – der Übergang der bereits verdauten, wasser- und fettlöslichen Substanzen durch die Epithelbarriere und deren Eintritt ins Blut.
Es gibt mehrere verschiedene Transportwege durch das Epithel.
Der perizelluläre (parazelluläre) Transport erfolgt durch das Eindringen durch die Zellzwischenräume. Durch diese können Wasser, Natriumionen, Chloridionen, Elektrolyte, Salze und andere wasserlösliche Substanzen mit einem Gewicht unter 20 kDa passieren. Dieser Transportweg schließt das Eindringen von Bakterien aus.
Fettlösliche Substanzen passieren durch intrazellulären Transport. Auf ähnliche Weise, jedoch unter Beteiligung von Transportern, werden größere Nährstoffmoleküle transportiert.
Mittlere und große Peptide, Proteine werden durch Endozytose transportiert. Für den Transport von Bakterien und deren Komponenten durch die Membran gibt es spezielle M-Zellen.
Alle Probleme, die mit der Durchlässigkeit der Darmwand zusammenhängen, stehen im Zusammenhang mit Störungen dieser Mechanismen.
Am häufigsten wird bei erhöhter Durchlässigkeit von einer Störung der Adhäsion der Epithelzellen untereinander gesprochen, was derzeit sehr umstritten ist. Die Adhäsion wird durch verschiedene Strukturen gewährleistet. Dies sind Bindegewebe und Proteinverbindungen. Die dem Darmlumen am nächsten gelegenen sind die „tight junctions“, sie fungieren als Eingangstore für die auf diesem Weg transportierten Substanzen.
„Tight junctions“ bestehen aus Proteinen (Occludine und Claudine) und durch sie erfolgt der Transport über den parazellulären Mechanismus. Tiefer liegen die Proteine Cadherine und Catenine, die eine Verbindung zwischen den Zellen herstellen. Desmosomen liegen noch tiefer, sie bestehen aus anderen Proteinen – Desmocollin und Desmoglein – und fixieren die Zellen miteinander.
Die Darmdurchlässigkeit hängt hauptsächlich von der Durchlässigkeit der tight junctions ab. Bei entzündlichen Darmerkrankungen verändert sich die Expression der Claudine, induziert durch (IL)-13 und den Tumornekrosefaktor, was zu einem Ungleichgewicht und einer Veränderung der Epithelpermeabilität führt und diese erhöht. Eine solche Erhöhung wird durch eine Labormethode überprüft – die Analyse des Zonulin-Proteins. Aber wie zuverlässig diese ist, ist derzeit umstritten. Das Problem der erhöhten Durchlässigkeit bei entzündlichen Darmerkrankungen existiert also, aber es ist nicht notwendig, ernsthaft von einem Eindringen von „unverdauten Nahrungsbestandteilen und Bakterien“ ins Blut und „Löchern“ in der Darmwand zu sprechen. Dies ist bisher nicht bewiesen.
Hören Sie auf, Angst zu haben, und achten Sie einfach auf den Zustand Ihrer Mikrobiota – sie schafft die wichtigsten Voraussetzungen für die Gesundheit Ihres Darms.
Was ist das Wichtigste für die Erhaltung der Gesundheit? Genau, die Homöostase! Sie ist es, die unseren Körper an ständig wechselnde Bedingungen anpasst, den Druck reguliert, Blutgefäße verengt und erweitert, den Blutdruck verändert, Hormone ins Blut abgibt oder sie im Gegenteil metabolisiert und aus dem Kreislauf entfernt.
Oder besser gesagt: Im Namen dieser HOMÖOSTASE sind in unserem Körper verschiedene Mechanismen zu ihrer Aufrechterhaltung vorgesehen und vorhanden. Die äußeren Bedingungen ändern sich, aber im Inneren bleibt das Gleichgewicht durch Optimierung erhalten. Einer dieser durchdachten Regulationsmechanismen ist die Verbindung mit der in uns lebenden Mikrobiota. Um diesen Mechanismus zu verstehen, haben wir einen langen Weg zurückgelegt, ehrlich gesagt, uns im Dunkeln vorgetastet. Von Antoni van Leeuwenhoek im 17. Jahrhundert bis heute haben wir diesen Weg mit dem Verständnis für die Fremdheit der in uns lebenden Mikroorganismen zurückgelegt. Das sind wir, und das sind sie. Aber in Wirklichkeit – das sind auch wir! Wir müssen lernen, unsere Beziehung zu unserer eigenen Mikrobiota neu zu gestalten. Denken Sie vor allem daran, dass wir ihr Unterkunft, Nahrung und Wärme bieten, wofür sie uns mit Gegenseitigkeit antwortet und einen bedeutenden Beitrag zu unserer Gesundheit leistet.
Tatsächlich erinnern wir uns oft im Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten daran. Besonders bei bakteriellen Infektionen. Lange Zeit herrschte die Überzeugung, dass fast jede Krankheit einen bestimmten Erreger hat. Daher auch die Einteilung der Bakterien in pathogene und nicht-pathogene, schlechte und gute. Heute wird dieses Konzept überdacht. Oft werden im Entzündungsherd verschiedene Bakterien gefunden, und es ist nicht immer klar, welche diesen pathologischen Prozess verursacht haben und welche sich im Verlauf angeschlossen haben.
Fast alle mit uns lebenden Mikroben existieren gleichzeitig in zwei Zuständen: Sie können Bewohner, normale Bewohner jedes Biotops unseres Körpers sein oder zu Verursachern von Infektionsprozessen und Entzündungen werden. Selbst unsere Lieblings-Lakto- und Bifidobakterien können an SIBO, pustulösen Läsionen und sogar an Septikämie beteiligt sein. Es gibt Ausnahmen – Erreger besonders gefährlicher Infektionen (Pest, Cholera, Milzbrand usw.) – über ihre positiven Seiten wissen wir noch nichts, vielleicht nur vorübergehend. Es gibt auch Bakterien mit paradoxem Verhalten: Der Erreger des tödlichen Gasbrandes Clostridium perfringens ist nur dann gefährlich, wenn er von außen in eine Wunde gelangt, lebt aber im Darm als zahlreiches und durchaus respektiertes Mitglied der Gemeinschaft.
Übrigens zur Gemeinschaft. Mikroben kooperieren lieber, als allein zu existieren. Bakteriengemeinschaften bilden einen Biofilm um sich, haften an der Oberfläche des Epithels, teilen sich Haushalts- und Verteidigungsaufgaben, tauschen Informationen aus, gestalten ihre Ernährung unter Berücksichtigung gegenseitiger Interessen, helfen sich gegenseitig bei Gefahr oder Nahrungsmangel. Manchmal kämpfen sie auch miteinander – wie sollte es ohne Kampf gehen?.. Diese mukosale Mikroflora, die die parietale Zone besiedelt, steht in enger struktureller und funktioneller Verbindung mit der Darmwand und bildet einen einheitlichen mikrobiell-geweblichen Komplex des Darms (Biofilm). Er besteht aus Mikrokolonien von Bakterien, Viren, Protozoen, Ballaststoffen, Schleim, Glykokalyx, Exopolysacchariden, Epithel, Zellelementen und extrazellulärer Matrix, Gefäßen, lymphoiden Follikeln, Zellen des APUD-Systems und Plexus des enterischen Nervensystems. Und dieser gesamte Komplex ist ein einheitliches, harmonisches, sich selbst erneuerndes und dynamisches System.
Das Darmepithel erneuert sich alle 24–72 Stunden, und in den Kolonien der Mikroorganismen erfolgt eine vollständige Erneuerung innerhalb von 2–3 Tagen. Dies ist eine äußerst nützliche Wechselwirkung, die für beide Seiten (und auch für den Makroorganismus insgesamt) notwendig ist. Daher kann man, wenn man den Zustand des mikrobiell-geweblichen Komplexes optimiert, auf ihn als natürliche Barriere vertrauen, die die Entwicklung systemischer Entzündungen verhindert und die Homöostase des Organismus erhält. Denn normalerweise sollten weder die Bakterien selbst noch große Komponenten aus dem Darmlumen in die Mukinschicht eindringen, die das Epithel bedeckt. Genau deshalb ist diese Grenze, ihre Viskosität und Fließfähigkeit so wichtig. Eine verringerte Viskosität kann zur Translokation von Bakterien und zur Entwicklung von Entzündungen beitragen. Genau das passiert bei akuten Darminfektionen, wenn bakterielle Enzyme den Schleim abbauen, die Viskosität des Mukins verringern und durch die Darmwand und damit in die innere Umgebung eindringen. Aber wenn wir eine solche akute Entzündung normalerweise bemerken und behandeln, kann eine langfristige chronische Entzündung mit veränderten Mucineigenschaften lange Zeit unbemerkt bleiben, bis sich eine kritische Masse an Symptomen ansammelt, die uns zum Arzt führen. Ein solcher, mit bloßem Auge unsichtbarer Grund ist die kumulative Schädigung durch die Einwirkung von Tensiden in Reinigungsmitteln, die zu entzündlichen Darmerkrankungen führt. Auch die Unverträglichkeit bestimmter Nahrungsbestandteile verursacht häufig Entzündungen (Gluten, Laktose, Lektine). Die Korrektur des Biofilms basiert auf der Beseitigung der Ursachen, der Regulierung der motorisch-evakuatorischen Funktionen, sekretorischer Störungen im Magen-Darm-Trakt und der Korrektur dysbiotischer Störungen.
Das ist keine einfache Aufgabe, aber sie bringt Ergebnisse und ermöglicht es, durch die Wiederherstellung der natürlichen Barriere chronische, systemische Entzündungen zu verhindern und den Organismus in einen Zustand der Homöostase zurückzuführen.
Die Mikrobiota ist die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die in unserem Körper leben. Zusammen mit ihnen bilden wir eine Art Ökosystem.
Die Zusammensetzung der menschlichen Mikrobiota wird von drei Hauptfaktoren bestimmt: Vererbung, Ernährung und Umwelteinflüsse. Hier sei erwähnt, dass die Gesamtheit der Gene der gesamten Mikrobiota als Mikrobiom bezeichnet wird und die in uns lebenden Mikroben etwa 3.000.000 Gene zu unserem Genom mit 20.000 Genen hinzufügen.
Die von der Mutter übertragene Mikrobiota mit bestimmten und einzigartigen genetischen Eigenschaften ist sehr wichtig, sollte aber, wie jeder genetische Faktor, nicht überschätzt werden. Selbst bei ungünstigen Umständen und einer nicht sehr guten erblichen mikrobiellen Ausstattung hilft die Epigenetik, Korrekturen vorzunehmen und die durch die Natur verursachten Defizite zu regulieren.
Die parietale Mikrobiota. Sie ist resident und bestimmt die Gesundheit des Darms und des gesamten Organismus. Sie befindet sich im Biofilm und steht nicht in direktem Kontakt mit dem Darmepithel, sondern ist durch eine Schleimschicht davon getrennt. Diese Polysaccharidschicht hat sehr wichtige Barriere- und Schutzfunktionen. Und wenn es Störungen in der Exopolysaccharidschicht gibt, wird die mukoziliäre Clearance gestört, was zu einer Schädigung der interzellulären Epithelverbindungen führt. Dann beginnen die Bakterien, direkt mit dem Epithel zu interagieren, was zur Entwicklung eines pathologischen Prozesses führt und eine Reaktion der immunkompetenten Zellen auslöst.
So entsteht ein Zustand der Dysbiose (dies ist ein weiter gefasster Begriff, als wir es gewohnt sind, jede Abweichung von der Normobiocenose zu betrachten). Bakterien, die zuvor als Normobionten fungierten, werden in diesem Fall zu Pathobionten. Die Pathogenese dieses Prozesses ist mit dem direkten Kontakt und der Wirkung der Bakterien auf das Epithel verbunden. Ein Pathobiont ist etwas, das zuvor normal war, aber infolge des direkten Kontakts mit dem Epithel und den antigenproduzierenden Zellen abnormal wurde und die Fähigkeit zur Translokation durch die Zellzwischenräume erlangte.
Normalerweise leben Mikroorganismen in der parietalen Schicht der Schleimhaut in der Gemeinschaft des Biofilms. Der Biofilm enthält eine enorme Vielfalt an Mikroorganismen, und Wissenschaftler versuchen ständig, bestimmte Muster ihrer Gemeinschaftsbildung zu identifizieren, und taxonomisch neigt man immer noch dazu, sie in drei Enterotypen zu unterteilen – Proteobakterien, Firmicutes und Bacteroidetes. Der vierte anerkannte Taxon, die Actinomyceten, wird aktiv erforscht. Und mit welchem Enterotyp ein Mensch auf die Welt kommt, dieser bleibt ihm ein Leben lang erhalten. Der Biofilm ist grundsätzlich stabil, jede Störung darin ist eine Abweichung von der Gesundheit. Aber diese Abweichungen entstehen recht leicht – Stress, Krankheiten, chemische Schadstoffe – unterdrücken die Normobiota. Außerdem nimmt die quantitative Zusammensetzung der Mikrobiota mit dem Alter ab und ihre qualitative Vielfalt verringert sich. Das menschliche Mikrobiom ist bisher nur teilweise erforscht, und von den sequenzierten Genomen in der IMG-Datenbank gibt es derzeit: Bakterien 3062 Arten, Archaeen – 121, Eukaryoten – 124, Viren – 2809. Die übrigen sind noch nicht erforscht! Es wird angenommen, dass der Biofilm etwa 7000 Bakterienarten enthält, hauptsächlich Anaerobier – 90 % davon.
Auch wenn sich der Mensch völlig allein fühlt, lebt er dennoch in einer Gesellschaft und gestaltet seine Beziehungen dazu auf ganz unterschiedliche Weise – jeder, wie er es kann. Auch Bakterien leben nicht allein, sondern ausschließlich in Gemeinschaften, in denen eine bestimmte Ordnung strikt eingehalten wird.
Sie leben in diesen Gemeinschaften nach Gesetzmäßigkeiten, die einerseits das Überleben der Stärksten sichern, andererseits aber auch dem Wohl der Gemeinschaft insgesamt dienen. Sie verteilen einen Teil der Nährstoffe an einige weniger starke Arten und schaffen so auch für diese akzeptable Lebensbedingungen. Ein perfektes Abbild eines Sozialstaates, nicht wahr? Vielleicht kommen wir dem leuchtenden Zukunft näher, wenn wir davon lernen. Und das ganz ohne bürokratische Überbauten und Beamte, einfach indem sie sich den Naturgesetzen unterwerfen. Dafür nutzen sie den Effekt der Kreuzernährung.
Sie produzieren verschiedene Metaboliten, verwenden einige davon für sich selbst, andere bleiben für andere Bakterien übrig (auch für uns bleibt viel, aber dazu an anderer Stelle mehr). Solche Beziehungen können als partnerschaftlich angesehen werden.
Zum Beispiel produzieren Bifidobakterien Laktat, das von Propionsäurebakterien aufgenommen und dann zu Propionat umgewandelt wird. Butyrat wird hauptsächlich von Faecalibacterium prausnitzii produziert, aber nur, wenn genügend Bifidobakterien vorhanden sind. Viele Bakterien produzieren Wasserstoff, der dann von anderen Bakterien – Methanogenen – zu Methan umgewandelt wird. Insgesamt ist ihre enge Zusammenarbeit offensichtlich. Besonders deutlich wird dies bei Bedrohungen wie Antibiotika oder Nährstoffmangel. Die Mikrobiologen Soren Sorensen und Kollegen von der Universität Kopenhagen zeigten, dass Bakterien erfolgreich mit ihren Nachbarn anderer Arten kooperieren, was es einigen schwächeren Arten ermöglicht, an der Arbeitsteilung teilzunehmen, sodass sie auch unter Ressourcenknappheit viel erfolgreicher wachsen und sich vermehren können. Die Wissenschaftler verfolgten die Entwicklung der mikrobiellen Gemeinschaft unter Nährstoffmangel und stellten fest, dass starke Bakterien Bedingungen für ihre schwächeren Nachbarn schaffen, mit ihnen kooperieren und so Vorteile für die gesamte Gemeinschaft erzielen. Die Forscher fanden heraus, dass dies zur Spezialisierung, Arbeitsteilung und Aufgabenverteilung zwischen verschiedenen Arten führt.
So führt ihre Wechselbeziehung und gegenseitige Abhängigkeit zu einem deutlich erfolgreicheren Wachstum im gemeinsamen Biofilm, als es jede dieser Arten in Einzelkolonien erreichen könnte.
Die menschliche Mikrobiota wird seit langem als eigenständiges Organ anerkannt und ist eines der wichtigsten, da sie viele andere Organe und Systeme beeinflusst und dadurch den allgemeinen Gesundheitszustand bestimmt. Aber dieses Organ ist äußerst veränderlich. Es verändert sich im Laufe unseres Lebens nicht nur aus verschiedenen evolutionären Gründen, sondern auch durch unterschiedliche begleitende Umstände.
Die Artenzusammensetzung unserer Mikrobiota wird durch die Qualität der Nahrung, die Ernährung, Stress, Krankheiten, Medikamente, Umweltbedingungen, Regelmäßigkeit und ausreichende Menge an Schlaf, körperliche Aktivität usw. beeinflusst.
Die Ernährung ist am wichtigsten, da die Mikrobiota der Hauptakteur bei der vollständigen Verwertung der von uns aufgenommenen Nahrung ist. Und von der Zusammensetzung der ihr zugeführten Nahrung hängt ab, welche Arten bei ihrer Entwicklung Priorität erhalten können. Daher haben Anhänger verschiedener Ernährungsweisen, von Fleischessern bis hin zu Veganern, eine ebenso vielfältige mikrobiotische Zusammensetzung wie diese Ernährungsformen selbst. Polare Ernährungsweisen gehen immer mit dem breitesten Spektrum an Veränderungen der Darmmikrobiota einher.
Auch geografische Besonderheiten tragen mit ihren Eigenheiten zur Zusammensetzung der Mikrobiota bei. Klar, das liegt zum Teil an denselben Ernährungsunterschieden, nationalen Essgewohnheiten, aber auch die Umwelt hat ihren Einfluss.
Früher wurde auch die Theorie der genetischen Veranlagung für die Zusammensetzung der Mikrobiota untersucht, aber sie wurde nicht bestätigt, vielmehr beeinflusst die Mikrobiota selbst die Genexpression.
Die Zusammensetzung der Mikrobiota wurde bei eineiigen Zwillingen untersucht. Sie sind nicht ähnlicher als die Mikrobiota anderer Familienmitglieder. Innerhalb der Familie gibt es jedoch viele Gemeinsamkeiten in der Mikrobiota der Mitglieder. Besonders zwischen Müttern und Kindern.
Die mikrobielle Landschaft des Darms bei Erwachsenen ist recht vielfältig, wobei Bacteroidetes und Firmicutes normalerweise dominieren, während Actinobacteria und Proteobacteria in viel geringerer Zahl vorhanden sind. Insgesamt ist die Mikrobiota jedes Menschen jedoch einzigartig und streng individuell, da sich die Bakterien sowohl auf Arten- als auch auf Stammebene unterscheiden. Es ist also buchstäblich Ihr individueller Fingerabdruck, eine alternative Möglichkeit zur Identifikation Ihrer Identität.
Ab der Geburt, sobald der Organismus des Babys beginnt, Nährstoffe von außen zu erhalten, beginnt sich der Magen-Darm-Trakt zu bilden und zu funktionieren. Und schon in den ersten Minuten, mit den ersten Atemzügen, beginnen Bakterien, seinen Körper zu besiedeln – sie siedeln sich überall an – auf der Haut, im Darm, auf den Schleimhäuten. Und es beginnt eine lange gemeinsame Reise: wir, Hand in Hand mit unseren Mikroorganismen. Und von diesem Zusammenleben profitieren beide Seiten. Unser Körper dient den Mikroorganismen als Lebensraum, und sie helfen uns bei der Fermentation und dem Abbau von Nahrung, bei der Produktion von Vitaminen, Immunfaktoren und anderen Prozessen. Und alle Gewebe unseres Körpers, die mit der Außenwelt in Kontakt stehen, sind Lebensraum für das gesamte Spektrum von Mikroorganismen. Es gibt sowohl nützliche als auch fakultativ pathogene und pathogene. Aber wir brauchen alle, in ihrer ganzen Vielfalt. Die Immunität hängt von dieser Vielfalt ab. Nur im Widerstand gegen fremde Organismen reift das Immunsystem und funktioniert später vollwertig. Die Mikrobiocenose wird unter dem Einfluss vieler Faktoren gebildet – Vererbung, Stillen oder künstliche Ernährung, Ernährung und Lebensstil, durchgemachte Infektionen und Krankheiten, Methoden zu deren Behandlung usw. Zum Beispiel hat eine verringerte Darmmotilität (Verstopfung) einen erheblichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmmikrobiota. Reste von stagnierender Nahrung werden zum Nährboden für einige pathogene Mikroorganismen, und die Verwendung von Abführmitteln oder Einläufen wirkt sich noch negativer auf die Zusammensetzung der Mikrobiota aus. Bei älteren Menschen mit Verstopfung wird eine Abnahme von Bifidobakterien und Laktobazillen festgestellt, bei Kindern eine Zunahme von Clostridien. Immer mehr werden Zusammenhänge zwischen dem Körper und den ihn bewohnenden Mikroorganismen sowie Zusammenhänge mit der Entwicklung bestimmter Krankheiten entdeckt. Oft sind dies völlig unerwartete Verbindungen. Bis vor kurzem wurde Übergewicht nur als Ungleichgewicht zwischen aufgenommener und verbrauchter Energie betrachtet, jetzt werden die Ursachen im Ursprung und in der Zusammensetzung der im Körper lebenden Bakterien gesucht. Stoffwechselstörungen äußern sich häufig in Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Diabetes. Und in den Mechanismen ihres Auftretens ist die Beteiligung der Darmmikrobiota und chronischer Stress zu beobachten. Viele Studien widmen sich dem Versuch, das Gewicht durch Beeinflussung der Bakterien zu reduzieren. Und bei Immunstörungen – ohne Bakterien geht es nicht! Es ist zum Beispiel erwiesen, dass Allergien bei Kindern, die Kontakt zu Tieren haben, selten auftreten, aber häufig bei denen, die in übermäßig hygienischen Bedingungen aufwachsen.
Die Darmmikrobiota erfüllt viele wichtige Funktionen, hier einige davon im Zusammenhang mit der Immunität:
- Regulierung der Entwicklung des Immunsystems;
- Stimulierung des Wachstums lymphoider Gewebe, das mit dem Darm verbunden ist;
- Modulation der Immuntoleranz;
- Stimulierung der Angiogenese;
- Stimulierung der Regeneration des Darmepithels.
Entzündliche Prozesse stehen in engem Zusammenhang mit der Mikrobiota, denn sie ist immer eine Antwort auf eine Invasion, ein Versuch, abzugrenzen und zu unterdrücken. Wenn die Schutzfunktion der nützlichen Mikrobiota geschwächt ist, können sich Pathogene aktivieren, es wird für sie leichter, die schützende Schleimschicht, die die Darmwand bedeckt, zu durchdringen. Dann können sie in die „Lücke“ zwischen den Enterozyten eindringen, d. h. in die Darmwand eindringen und dort eine Entzündung verursachen. Entzündliche Prozesse werden von drei Systemen reguliert – dem Nerven-, dem endokrinen und dem Immunsystem. Und diese Prozesse sind wechselseitig: Eine verstärkte Immunantwort löst eine übermäßige Entzündungsreaktion aus, was das Risiko für die Entwicklung bestimmter chronischer Krankheiten erhöht. Daher bedarf das Ungleichgewicht der Mikrobiota, das bei 90 % der Bevölkerung der Industrieländer beobachtet wird, einer Wiederherstellung der mikrobiellen Ökologie, was zur wichtigsten Aufgabe in jedem Gesundheits- oder Präventionsprogramm wird.
Manchmal weigert man sich lange, an bestimmte Zusammenhänge zu glauben, zum Beispiel Gehirn – Darm, sie scheinen so unterschiedliche Organe zu sein und sogar physisch weit voneinander entfernt.
Und doch! Die Verbindung zwischen der Darmmikrobiota und zahlreichen Störungen im zentralen Nervensystem sowie unseren Verhaltensmustern ist schon lange bekannt und wird derzeit in vielen Laboren weltweit erforscht.
Ja, die Zusammensetzung unserer Darmgemeinschaft beeinflusst das Verhalten und die Stimmung eines jeden von uns, buchstäblich jeden Tag. Und die Wissenschaft beginnt gerade erst zu erfassen, noch wenig verstehend, welche Effekte die Mikrobiota auf Krankheiten wie Autismus, posttraumatische Belastungsstörung, Parkinson-Krankheit und Depression hat.
Eine interessante Studie, die den Einfluss der Mikrobiota in den frühesten Entwicklungsstadien des Organismus zeigt, wurde von Mikrobiologen des Weill Cornell Medicine durchgeführt. Die an Labortieren durchgeführte Arbeit untersuchte den kausalen Zusammenhang zwischen der Darmmikrobiota und den Stressreaktionen des Körpers. Zum Beispiel die Entwicklung einer solchen Reaktion wie Angst und deren Evolution. Mäuse, die in den ersten drei Lebensmonaten keine Mikrobiota hatten (Gnotobioten), wurden dann mit normalen Mäusen zusammengebracht, und nach und nach erschienen verschiedene Bakterien in ihrem Organismus.
Anschließend führten die Wissenschaftler Standardexperimente mit diesen und anderen Mäusen durch (sie setzten ihnen bestimmte Signale und Elektroschocks aus) und beobachteten die Entwicklung der mit Angst verbundenen Reaktionen. Normale Mäuse hörten als Erwachsene am Ende des Experiments auf, Angst vor elektrischen Schlägen zu haben. Diejenigen jedoch, die in den ersten Monaten „ohne Mikrobiota“ lebten, konnten sich nie von der Angst entwöhnen.
So wurden erneut Beweise dafür erbracht, wie wichtig die Mikrobiota im frühen Kindesalter ist, beginnend mit dem Moment der Geburt. Deshalb ist es in den ersten Wochen nach der Geburt äußerst wichtig, für die richtige Entwicklung der Mikrobiota zu sorgen. Die Anpassung des Gehirns in Abwesenheit von Bedrohung ist eine sehr wichtige Fähigkeit für soziale Anpassung und Überleben. Und die Unfähigkeit, Angst loszuwerden, findet sich bei Menschen mit PTBS (posttraumatische Belastungsstörung) und anderen psychischen Störungen. Deshalb ist es so wichtig, die Mechanismen zu erforschen, die diese Angst verursachen. Dies wird später helfen, Therapien zu entwickeln und die Mechanismen des Einflusses der Mikrobiota auf unsere Gesundheit besser zu verstehen.
In unseren bakteriellen Darmzellen laufen biochemische Reaktionen ab, bei denen bestimmte Substanzen in andere umgewandelt werden, die als Metaboliten bezeichnet werden. Die Metaboliten beeinflussen ihrerseits die biochemischen Reaktionen der Bakterienzellen und fördern deren Entwicklung – Autostimulation. Einige der Metaboliten (wie Bakteriozine, Säuren, Wasserstoffperoxid usw.) hemmen die Aktivität und Population anderer Bakterienarten und schützen so ihre eigene. Andere Metaboliten dienen als Quelle für Nährstoffe (Aminosäuren, Mikroelemente, Vitamine usw.) für den Organismus, der wiederum günstige Bedingungen für die Entwicklung der jeweiligen Mikroorganismenart schafft. Wieder andere stimulieren das Immunsystem (Immunglobuline, Zytokine usw.), das wiederum die produzierende Art vor Bakteriophagen (Viren für Bakterien) schützt usw. Das heißt, die bakteriellen Mikroorganismenarten fermentieren die von uns aufgenommene Nahrung und produzieren Metaboliten, die ihre Entwicklung und Erhaltung in Symbiose mit dem Organismus sichern.
Bis heute kann die Gesamtzahl der potenziellen Metaboliten der Darmbakterien nicht bestimmt werden. Es kann nur angenommen werden, dass es Tausende und Millionen von Metaboliten mikrobiellen Ursprungs oder Substrate und Metaboliten unterschiedlicher Natur gibt, die als Ergebnis mikrobieller Transformation entstehen. Viele Metaboliten der Darmbakterien, einschließlich der von probiotischen Stämmen gebildeten, sind strukturell und funktionell bei verschiedenen Menschen ähnlich, aber viele sind einzigartig und individuell und können nur bei einzelnen Individuen nachgewiesen werden. In jedem Fall sollte bei der Bewertung des menschlichen Metaboloms berücksichtigt werden, dass mikrobielle Metaboliten sowohl als Faktoren zur Erhaltung der Gesundheit als auch als an der Pathogenese von Krankheiten beteiligte Agenzien wirken können. Zu den niedermolekularen Verbindungen, die mit der Struktur von Bakterien assoziiert sind oder von Vertretern der menschlichen symbiotischen Mikrobiota gebildet werden, gehören die am meisten untersuchten flüchtigen und anderen organischen Säuren, Lactone, Peptidpheromone, Furanone und andere Autoinduktoren, die am Phänomen des „Quorum Sensing“ beteiligt sind, Proteine, ATP und andere Verbindungen, die während Stressreaktionen produziert werden, verschiedene Proteine, Peptide und Aminosäuren, verschiedene gasförmige Metaboliten der mikrobiellen Zellen (CH₄, H₂S, NO, CO, H₂, H₂O₂ usw.), Nukleinsäuren, Nukleotide, Nukleoside, Vitamine (meistens aus der B-Gruppe, wie Biotin, Folsäure und Pantothensäure, Vitamin K), kurzkettige und langkettige Fettsäuren, Aminosäuren, Amine, Polyamine, hormonähnliche Substanzen, Neurotransmitter, regulatorische Moleküle unterschiedlicher chemischer Natur, die am Quorum Sensing beteiligt sind – Signalmoleküle, Polysaccharide, Oligosaccharide, verschiedene Oberflächenproteine (Pili, Fimbrien, Flagellen usw.), Mucine, Peptidoglykane, Lipoteichonsäuren, zahlreiche bioaktive Peptide, Glykopeptide, Lipopolysaccharide, Plasmalogene, Pigmente usw. Vertreter der kommensalen und symbiotischen Mikrobiota produzieren mehr als 20 verschiedene antimikrobielle Substanzen (Milchsäure, Essigsäure, Buttersäure, Benzoesäure und andere organische Säuren, Wasserstoffperoxid, Kohlendioxid, Stickstoffmonoxid, Diacetyl, Bakteriozine, Mikrozine, Antibiotika, defensinähnliche Peptide, Lysozym, Biosurfaktantien, Lektine usw.).
Beim Entschlüsseln von kurzkettigen Fettsäuren stolpern viele über das Wort „Fett“. Dieses Wort hat eine wenig beneidenswerte Rolle, ist mit negativen Konnotationen behaftet und wird von Anhängern eines gesunden Lebensstils gemieden, da Fette seit langem als Ausgestoßene in der Gesundheitswelt gelten. Allmählich hat sich die Situation geändert, und einige Fette, wie zum Beispiel Omega-3-Fettsäuren, haben bereits ihren gebührenden Platz eingenommen. Auch gesättigte Fette haben fast eine Rehabilitation erfahren (Hurra, endlich können wir Butter ohne schlechtes Gewissen essen). Und nun plötzlich – kurzkettige Fettsäuren, oder SCFA. Keine Sorge, sie werden nicht als Lebensmittel verkauft und haben nichts mit den „verfemten“ Fetten zu tun. Schließlich werden sie nicht in Molkereien hergestellt, sondern von unseren freundlichen Bakterien in den „Farmen“ in uns selbst. Schauen wir also in uns hinein, ja?
Heute ist es nicht einmal mehr modern, die Aussage zu bestreiten, dass körperliche Gesundheit unbedingt zwei wichtige Komponenten vereint:
1. Eigene, richtig funktionierende Zellen (Organe, Systeme)
2. Richtig funktionierende bakterielle Zellen der Mikrobiota.
Und je weiter wir in unserem Wissen voranschreiten, desto wichtiger wird die Rolle der Mikroorganismen für unsere Gesundheit. Es hat sich herausgestellt, dass die meisten Funktionen in unserem Körper von diesem Dirigentenpult koordiniert und kontrolliert werden. Wie steuern Bakterien einen solchen Haushalt? Natürlich durch einen Dialog mittels chemischer Substanzen. Die Darmmikrobiota ist ein Bioreaktor rund um die Uhr. Alles, was wir essen, verdauen und aufnehmen, geschieht unter Beteiligung der Mikroorganismen. Ja, sie „essen“ nach uns, zerlegen die Nahrung in kleinste Bestandteile und helfen, alles Nützliche und Notwendige daraus zu extrahieren und aufzunehmen. Und die Abfälle, die wir nicht brauchen, verwerten sie zu beiderseitigem Nutzen.
Früher verstanden wir nicht, warum Ballaststoffe in der Nahrung notwendig sind. Sogar in Lehrbüchern wurden sie als „Ballaststoffe“ bezeichnet, also als nutzlos. Doch wie sich zeigt, ist der Abbau von Ballaststoffen durch anaerobe Fermentation und die Produktion von Metaboliten daraus eine der wichtigsten Funktionen der nützlichen Bakterien. Indem sie sich von diesen Kohlenhydratketten ernähren, synthetisieren und scheiden sie viele andere Substanzen aus. Oft sind diese Substanzen für uns sehr wichtig und wir können sie nirgendwo anders herbekommen – wir sind auf eine gut funktionierende Mikrobiota angewiesen. Und wenn wir einige dieser wichtigen Verbindungen, wie Vitamine, längst isolieren, synthetisieren, in Kapseln oder Ampullen verpacken und dem Körper zuführen können, so liegt die Versorgung mit so wichtigen Substanzen wie den kurzkettigen Fettsäuren ganz auf den „Schultern“ der Bakterien. Sie sind tatsächlich kurz, die Molekülkette besteht nur aus 4–8 Kohlenstoffeinheiten. Kurz, klein, aber sie spielen eine enorme Rolle im Körper.
Es gibt drei Arten solcher Säuren: Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure. Daraus entstehen noch wichtigere Verbindungen: Acetat, Propionat und Butyrat. Im Darm werden viele dieser Verbindungen gebildet. Sie sind sehr gefragt und werden sofort aktiv in biochemische Prozesse eingebunden. Trotz ihrer geringen Größe und einfachen chemischen Struktur ist ihr Beitrag zu unserer Gesundheit vielfältig: Sie sind Energiesubstrat für die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) im Darmepithel, Regulator des pH-Werts im Darmmilieu, Stimulator der Darmmotilität, der Hormon- und Neurotransmitterproduktion. Acetat und Propionat erhöhen die Mikrozirkulation in der Darmschleimhaut. SCFA unterstützen die Darmepithelzellen, verhindern die Anhaftung pathogener Bakterien an der Darmwand und sind an Immunprozessen beteiligt. Die antitumoralen Eigenschaften der SCFA, insbesondere des Butyrats, sind beschrieben. Es klingt vielleicht langweilig und gewöhnlich, aber glauben Sie mir, ohne sie können wir nicht gesund sein! Wissenschaftler weltweit erforschen derzeit die Mikrobiota aus verschiedenen Blickwinkeln und überraschen uns immer wieder mit ihren Entdeckungen. Dieses Wissen ist heute wichtig und anwendbar, buchstäblich jeden Tag, denn die Mikrobiota kann nicht repariert, fixiert oder für immer erhalten werden – sie braucht tägliche Pflege. Andernfalls bringt diese „Farm“ nur Verluste. Die Gesundheitsschäden sind unermesslich. Beginnen Sie also mit einer Frage an sich selbst: Wie geht es meiner wertvollen Mikrobiota, ist alles in Ordnung mit ihr?
Die Medizin im Allgemeinen und insbesondere die Ärzteschaft ist eines der konservativsten Felder – es könnte gar nicht anders sein. Daher kommt es selten vor, dass wir das Glück haben, Zeugen einer offensichtlichen wissenschaftlichen Revolution in der Medizin zu werden. Noch seltener, wenn sie zu absolut realen praktischen Ergebnissen führt. Daran teilzunehmen ist insgesamt eine seltene Gelegenheit und ein berufliches Glück!
Vor einigen Jahren, mit dem Aufkommen der Sequenzierung, begann eine echte mikrobiotische Revolution.
Ein kleiner Ausflug in die Wissenschaft: Kürzlich haben wir begonnen, viel mehr zu verstehen und hören ständig von den engsten Verbindungen zwischen Darm und Gehirn, Atmungssystem, Leber und Blutgefäßen. Jetzt sprechen alle und überall über die Mikrobiota, über ihre geheimnisvolle Verbindung zu unserer Stimmung, unserem Verhalten, Essgewohnheiten, sozialen Beziehungen, der Entwicklung vieler Krankheiten und sogar den Aussichten auf Demenz im Alter. Begriffe wie „Darm-Hirn-Achse“, „Darm-Leber“, „Darm-Lunge“, „Darm-Niere“ sind bereits fest in die Medizin eingezogen. Es wurden enge Zusammenhänge zwischen Mikrobiota und endothelialer Dysfunktion entdeckt, als allgemeiner Mechanismus, der die Funktion aller mit einer Epithelhülle ausgekleideten Organe und Systeme reguliert. Besonders viele Studien zu diesem Thema erschienen 2020 und 2021 im Zusammenhang mit der neuen Coronavirus-Infektion, was uns zwang, die Wege des Viruseintritts in Epithelzellen sorgfältig zu untersuchen und gemeinsame Mechanismen und Muster des Zellschutzes hervorzuheben. Es gibt zahlreiche Arbeiten über den Einfluss der Mikrobiota auf den Verlauf von COVID.
Doch selbst wenn wir dieses hochaktuelle Thema außer Acht lassen, sehen wir, dass die letzten Jahre einen echten Durchbruch in der Erforschung der Beziehung zwischen Bakterien und dem menschlichen Körper darstellen. Mehr noch, wir lernen langsam, vom menschlichen Körper als Superorganismus zu sprechen, d. h. als Gesamtheit von Körperzellen und Bakterienzellen, als Gesamtheit unserer Gene und bakterieller Gene. Übrigens sind wir hinsichtlich der Zellzahl in unserem Körper und der darin lebenden Bakterienzellen etwa pari. Doch bei der Anzahl der Gene sind die Bakterien uns weit überlegen – um das etwa 140-fache. Das bedeutet vor allem, dass ihre Fähigkeit zur Enzymsynthese unsere bei weitem übertrifft. Und ohne Enzyme passiert im Körper nichts. Wer also wen kolonisiert hat und wer hier eigentlich das Sagen hat, ist immer noch eine große Frage – aber das ist ironisch gemeint. Aus Sicht des normalen menschlichen Egoismus glauben wir immer noch, dass die Mikrowelt unseren Körper kolonisiert hat. Und diese Kolonisierung ist ungleichmäßig. Wir teilen sie bedingt in verschiedene Biotope ein. Jedes Biotop hat sein eigenes charakteristisches Bakterienspektrum, das Rückschlüsse auf seine Herkunft zulässt. Wir haben viele Biotope: Mundhöhle, Haut, Atemwege, Nasenrachenraum, Magen, Dünn- und Dickdarm, Gallenwege, Genitaltrakt, Harnwege – überall gibt es eine unterschiedliche Bakterienzusammensetzung. Es gibt auch lokale Unterschiede innerhalb desselben Biotops – zum Beispiel unterscheiden sich die Bakterien der Haut in der Achselhöhle, an den Nasenflügeln oder im Nabelbereich völlig voneinander. Die Bakterien im proximalen Dünndarm sind anders als die im distalen. Und all dies sind keine zufälligen Kombinationen, sondern evolutionär organisierte Gemeinschaften von Mikroorganismen, die an einem bestimmten Ort notwendige Metaboliten produzieren, die für Schutz-, Kolonisations-, immunologische, Verdauungs- und viele andere Funktionen erforderlich sind. So erfüllen Bakterien zahlreiche Funktionen, die für unsere Gesundheit notwendig sind. Ohne sie können wir nichts, geschweige denn gesund sein.
Der Einsatz von Präbiotika, Probiotika und Postbiotika zur Veränderung der Qualität der Mikrobiota und der Gesundheit ist weltweit von großem Interesse für Forscher. Die Geschichte der Probiotikaforschung ist bereits lang, sie reicht bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts zurück, daher gibt es viel Erfahrung, aber die Forschung geht weiter, Ansätze zur Stammauswahl, Produktionstechnologien und Anwendungsarten werden ständig verbessert.
Präbiotika sind viel weniger erforscht, und ihre Verwendung begann vor etwa 20 Jahren populär zu werden, als neue diätetische Ansätze und Konzepte intensiv untersucht wurden.
Postbiotika sind bisher nur wenig erforscht, die Wissenschaft beginnt gerade erst, sich damit zu beschäftigen. Wir haben bereits erwähnt, dass der Hauptreichtum, den uns die Mikrobiota gibt, die von ihr produzierten Metaboliten sind. Das sind genau die bakteriellen Metaboliten, wegen derer wir die mikrobielle Gemeinschaft schätzen. Und das hat sich als neue und viel optimalere Strategie herausgestellt – dem Organismus nicht Probiotika zuzuführen, für die es viele Anforderungen an Lagerung, Einnahmebedingungen und vor allem komplexe Bedingungen für die Entwicklung im Darmtrakt gibt, sondern deren Metaboliten. Postbiotika sind effektiver, sicherer und zuverlässiger. Wenden wir uns erneut der wissenschaftlichen Literatur zu, um zu verstehen, was die Medizin heute bereits über Postbiotika weiß. Bis April 2021 gibt es insgesamt 219 Zitate in Pubmed zum Thema „Metaboliten“. Das sind beachtliche Zahlen, um die Perspektiven der Forschung zu verstehen. Niemand bestreitet, dass ein Ungleichgewicht der Mikrobiota zur Entwicklung einer Reihe von Krankheiten führt oder zumindest an deren Entstehungsmechanismen beteiligt ist. Allergien, Störungen aus dem Autismus-Spektrum, Fettleibigkeit und metabolisches Syndrom, Angststörungen, neurodegenerative Erkrankungen, Onkologie – ihre Beteiligung wurde überall nachgewiesen. Langfristige Veränderungen der menschlichen symbiotischen Mikrobiota erhöhen das Risiko für viele Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, Autoimmunerkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen, Verhaltensprobleme und psychische Erkrankungen, Pathologien des Bewegungsapparates, Urolithiasis und Cholelithiasis, Krebs, Menstruationsstörungen, Unfruchtbarkeit, metabolisches Syndrom, opportunistische Endo- und Superinfektionen verschiedener Lokalisationen und viele andere.
Was genau sind also Postbiotika? Das sind mikrobielle Metaboliten, die direkt oder indirekt einen positiven Effekt auf den Wirt haben. Da sie keine lebenden Mikroorganismen enthalten, sind die Risiken ihrer Einnahme auf ein Minimum reduziert. Außerdem sind sie völlig universell, da sie das Wachstum unserer eigenen Mikrobiota stimulieren, nicht grob und einseitig in deren Zusammensetzung eingreifen, sondern helfen, das Gleichgewicht im Biotop zu finden. Zusätzlich zu den Metaboliten können einige Metabiotika Reste bakterieller Strukturen, Fragmente ihrer Membranen, Fraktionen mikrobieller Zellen und Zelllysate enthalten. Zu den wichtigsten Metaboliten zählen kurzkettige Fettsäuren (SCFA), Peptide, extrazelluläre Polysaccharide (EPS), Teichonsäure, Muropeptide, Peptidoglykan-Derivate und Vitamine. Potenzielle therapeutische Effekte von Postbiotika umfassen immunmodulierende, entzündungshemmende, antioxidative Wirkungen, Energieversorgung der Enterozyten und Kolonozyten. Bisherige Studien zeigen, dass Postbiotika direkte immunmodulierende Effekte haben können, sodass sie sowohl von gesunden Menschen zur Verbesserung der allgemeinen Gesundheit als auch bei einer Reihe von Erkrankungen wie Säuglingskoliken, atopischer Dermatitis bei Erwachsenen oder Durchfall unterschiedlicher Herkunft eingesetzt werden können. Somit sind die Zusammensetzung und Struktur des Mikrobioms einer der Faktoren, die die richtige Entwicklung und Gesundheit des Menschen bestimmen. Die optimale Zusammensetzung des Mikrobioms ist der Schlüssel zum menschlichen Wohlbefinden. Und Postbiotika sind in der Lage, eine individuell optimale Zusammensetzung aufrechtzuerhalten, indem sie bestehende Störungen sanft korrigieren. Im Vergleich zu Probiotika auf Basis lebender Organismen haben Postbiotika eine längere Haltbarkeit, klare Anwendungsziele, sind besser dosierbar, ihre Sicherheit ist besser kontrollierbar, sie werden besser aufgenommen, metabolisiert, im Körper, in Geweben und Organen verteilt und schneller und in größerem Umfang ausgeschieden. Die Effekte von Postbiotika werden auf verschiedenen Ebenen im Makroorganismus realisiert: molekular (Genreplikation und -expression, Transkription und Translation genetischer Information), zellulär (an der Oberfläche und den Membranen der Zellen, Protein- und Energie-Biosynthese in Mitochondrien und Ribosomen), innerhalb der Hyaloplasma der Zellen (Lokalisation des Kerns, der Organellen und Einschlüsse), in der extrazellulären Matrix, in Geweben, Organen, Systemen und im gesamten Organismus.
Die menschliche Mikrobiota ist so individuell wie ein Fingerabdruck. Der Gehalt an Mikroben, sowohl in Bezug auf die Menge als auch auf die Zusammensetzung, wird bereits intrauterin bestimmt und bildet sich dann in den ersten drei Lebensjahren endgültig aus. Aber diese Endgültigkeit ist rein genetisch bedingt, und die Zusammensetzung selbst ist zu bestimmten Abweichungen fähig, indem sie sich an den Wohnort, die Ernährungsgewohnheiten, pharmakologische Umstände und andere individuelle Merkmale anpasst, die den menschlichen Körper beeinflussen.
Bestimmte Kombinationen in der bakteriellen Gemeinschaft sind sehr wichtig. Sie bestimmen vieles im Anpassungszustand des Organismus. Von grundlegender Bedeutung für die Bildung der Mikrobiota sind:
• Geografische Herkunft des Menschen, wo der Kern seiner Mikrobiota gebildet wurde.
• Ernährungsgewohnheiten
• Alter der Person
• Dominanter Enterotyp
• Bestehende Krankheiten, Medikamenteneinnahme
Ein Beispiel zur Geografie: Das Bakterium Bacteroides plebeius, das in der Lage ist, Glycane aus Meeresalgen zu spalten, wurde bei Einheimischen des Fernen Ostens, insbesondere bei Japanern, gefunden. Es wird angenommen, dass das Gen, das die Hydrolase kodiert, die die Glykoside der Algen abbaut, zusammen mit den Bakterien, die auf den Algen leben, in ihren Organismus gelangt ist. Es fand ein horizontaler Gentransfer vom bakteriellen Genom zum menschlichen statt.
Ein weiteres Beispiel: Asiaten haben das Bakterium Lactococcus garvieae in ihrer Mikrobiota. Es ist an die Verdauung von Soja angepasst und setzt dabei Substanzen frei, die die Entwicklung von östrogenabhängigen Tumoren bei Frauen verhindern, da sie mit den Rezeptoren interagieren und diese vor dem Einfluss aggressiver Östrogenmetaboliten blockieren. Dies erklärt die positiven Effekte des Sojakonsums als krebshemmendes Mittel, das bei menopausalen Beschwerden hilft. Leider tritt dieser Effekt jedoch nur bei asiatischen Frauen auf.
Die Darmmikrobiota kann sich je nach Art der Ernährung verändern. Bei Menschen, die sich westlich ernähren, mit einem hohen Anteil an Proteinen und tierischen Fetten, dominieren in der Mikrobiota Bakterien der Gattung Bacteroides. Bei Menschen aus afrikanischen Ländern und ärmeren Regionen Lateinamerikas, wo viel mehr pflanzliche Nahrung konsumiert wird, ist die Mikrobiota stärker von Bakterien der Gattung Prevotella besiedelt.
Es ist jedoch bekannt, dass sich bei einem Umzug in eine andere Umgebung und einer erheblichen Änderung der Ernährungsweise vieles im Mikrobiom verändern kann. Deshalb stehen uns verschiedene Instrumente zur Korrektur der Mikrobiota zur Verfügung, angefangen bei der Änderung der Ernährung bis hin zu modernen Mitteln wie Postbiotika.
Der Weg zu den Postbiotika war lang, bis den Wissenschaftlern klar wurde, dass die mit uns lebenden Mikroorganismen nicht an sich wertvoll sind, sondern gerade wegen ihrer Metaboliten. Was können wir zur Korrektur der Mikrobiota verwenden? Viele Jahre lang galten Probiotika als das Hauptmittel zur Verbesserung vieler Parameter unserer Gesundheit. Dann wurde klar, dass es Substanzen gibt, die an deren Wachstum und Entwicklung beteiligt sind und als Nahrung dienen – diese wurden Präbiotika genannt. Verschiedene Kombinationen aus Prä- und Probiotika existieren und werden weit verbreitet eingesetzt. Es werden ständig effektive und sichere Kombinationen gesucht.
Bis heute werden alle Mittel zur Korrektur der Mikrobiota bedingt in mehrere Gruppen unterteilt:
• Probiotika – enthalten lebende Formen probiotischer Bakterien
• Präbiotika – enthalten Ballaststoffe, Nahrung für probiotische Bakterien
• Synbiotika – Kombination aus Präbiotika und Probiotika
• Symbiotika – Kombination verschiedener Probiotika
• Postbiotika – Metaboliten probiotischer Bakterien
PROBIOTIKA sind das beliebteste und am weitesten verbreitete Mittel, das seit den 1950er Jahren verwendet wird. Da es sich um lebende Bakterien handelt, gibt es bestimmte Anforderungen an ihre Sicherheit und Wirksamkeit:
sie müssen nach Genotyp und Phänotyp klassifiziert sein
dürfen nicht pathogen sein
müssen sicher sein
müssen während der Lagerung lebensfähig bleiben
müssen Adhäsionsfähigkeit zur Bindung an das Darmepithel aufweisen
müssen die Fähigkeit zeigen, den Darm zu kolonisieren
Einige dieser Punkte erwiesen sich als zu schwierig für Präparate auf Basis probiotischer Kulturen, nämlich:
Bei Lagerung bei positiven Temperaturen nimmt die Bakterienzahl in den Präparaten mit der Zeit progressiv ab. Um die Bakterien in probiotischen Präparaten am Leben zu erhalten, müssen sie bei negativen Temperaturen gelagert werden. In Apotheken werden sie jedoch bei Raumtemperatur gelagert.
sie sind nicht in der Lage, das Epithel zu kolonisieren, da der Biofilm, in dem unsere residente Mikrobiota und das lokale Immunsystem leben, fremde Bakterien nicht durchlässt. Ihr Schicksal ist es, den Darm zu passieren und eine Gruppe von luminalen (planktonischen, frei schwimmenden) Bakterien zu bilden. Daher ist ihre Wirkung kurzlebig – sie produzieren nur das, was sie während der Passage durch den Darmtrakt schaffen.
PRÄBIOTIKA sind Nahrung für unsere nützlichen Bakterien und gleichzeitig eine Quelle für zahlreiche nützliche Mikroelemente, die unser Organismus dank der Fermentation dieser Ballaststoffe durch die Bakterien erhält. Diese Stoffgruppe korrigiert die Zusammensetzung unserer Darmmikrobiota. Diese Substanzen sind vielfältig in Herkunft und Eigenschaften:
- Oligosaccharide,
- Fructooligosaccharide (einschließlich Inulin und Oligofruktose),
- modifizierte Stärke,
- Pektin,
- Hemizellulosen,
- Chitin,
- Xylooligosaccharide,
Anforderungen an Präbiotika: Sie dürfen nicht durch unsere eigenen Enzyme hydrolysiert werden, sondern müssen den Lebensraum der Bakterien erreichen, die sie abbauen, um das Gleichgewicht der Mikrobiota in eine für uns günstige Richtung zu verändern und positive Gesundheitseffekte zu erzielen.
POSTBIOTIKA sind das neueste Mittel zur Korrektur der Mikrobiota. Sie enthalten keine lebenden Bakterien und haben daher nicht die Nachteile der Probiotika. Aber sie enthalten fertige Mischungen von Metaboliten, die heilende Wirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Und das Wichtigste: Sie ermöglichen es der eigenen, residenten Mikrobiota, sich in die richtige Richtung zu entwickeln, wofür sie günstige Bedingungen schaffen.
Bis heute hat die Wissenschaft so viele verschiedene Effekte nachgewiesen, die auf die Aktivität der Mikrobiota zurückzuführen sind, ihr Einfluss auf die Gesundheit ist so groß, dass bei vielen pathologischen Prozessen der Blick zuerst auf den Darm gerichtet werden sollte, um die Zusammenhänge zu verfolgen, da die Quelle vieler Probleme im Organismus genau dort liegt. Und die Korrektur der Mikrobiota wird in vielen Fällen zum Ariadnefaden, der uns zur Gesundheit führt.
An welchen Anzeichen beginnen wir zu vermuten, dass uns nützliche Bakterien im Darm fehlen?
Meistens an unangenehmen Empfindungen im Magen – Schmerzen, Blähungen, Verstopfung oder Durchfall. Wenn eine Analyse auf Dysbiose möglich ist, kann man darin einen deutlichen Mangel an nützlichen Bakterien sehen, und in der Regel ist diese Nische von anderen Mikroorganismen mit unterschiedlichem Pathogenitätsgrad besetzt. Statt nützlicher und notwendiger Bakterien kann man im Darm eine erhöhte Menge an Hefen (Candida), Staphylokokken, Clostridien, Klebsiellen und vielen anderen finden. In diesem Fall erhalten wir in der Regel die Empfehlung von Ärzten oder Ernährungsberatern, den Darm mit nützlichen Bakterien zu besiedeln.
Wissen wir immer, wie wir das machen sollen?
Trinken Sie Milchprodukte?
Essen Sie eingelegtes Gemüse?
Nehmen Sie Probiotika?
Verwenden Sie Präbiotika?
Sie werden überrascht sein, aber auf all diese Fragen kann man mit Ja antworten – alles ist wirklich nützlich (mit einigen Vorbehalten) und sollte berücksichtigt und genutzt werden.
Wir haben jedoch ein aktuelleres und strukturierteres Angebot: Nehmen Sie POSTBIOTIKUM ein!
Wie sahen die Empfehlungen bisher aus?
Konsumieren Sie mehr Präbiotika, das ist Nahrung für Ihre Bakterien – sie werden satt und beginnen sich zu vermehren. Nein, das stimmt nicht – wenn es nur wenige Bakterien gibt, gibt es niemanden, der die erhöhte Menge an Präbiotika konsumiert, und statt eines Wachstums der nützlichen Bakterien im Darm erhalten Sie vermehrte Blähungen und Unwohlsein im Bauch. Daher – Präbiotika ja, sie sind notwendig, aber erst nachdem sich die nützlichen Bakterien vermehrt und den Darm besiedelt haben.
Und was ist mit Probiotika? Sie waren gut, bis POSTBIOTIKA erschienen. Das Leben der Probiotika ist sehr kurz, da sie transitiv sind, wie die mit der Nahrung aufgenommenen Bakterien, und den Darm nicht besiedeln können, sondern den Körper zusammen mit dem Stuhl verlassen. Während ihres Durchgangs durch den Magen-Darm-Trakt schaffen es die Probiotika, einen gewissen Nutzen zu bringen, indem sie eine bestimmte Menge ihrer Metaboliten produzieren (und das sind die POSTBIOTIKA).
Daher ist es, wie man es auch betrachtet, viel vorteilhafter, effektiver und richtiger, bakterielle Metaboliten direkt und in größeren Mengen zu verwenden, also POSTBIOTIKUM. Die Einnahme des Postbiotikums von bibiotic schafft komfortable Bedingungen für das Wachstum und die Vermehrung Ihrer eigenen nützlichen Bakterien, die Ihren Körper nicht verlassen, sondern den Darm besiedeln und darin verbleiben. Danach werden Ihnen Präbiotika, Sauermilchprodukte, fermentiertes Gemüse zugutekommen und sehr nützlich sein – all dies wird die Gesundheit des Darms und der darin lebenden nützlichen Bakterien unterstützen.
Wir wiederholen oft die Notwendigkeit, die Darmmikrobiota zu verbessern. Aber was verstehen wir darunter? Was ist eine gute Mikrobiota? Wenn es viele nützliche Bakterien gibt und je mehr, desto besser?
Nein, das ist die falsche Antwort. Alles ist in Maßen gut, und eine Erhöhung der Bakterienzahl, selbst wenn sie nützlich sind, ist ein Syndrom des bakteriellen Überwucherns (SIBO). Auch nützliche Bakterien sollten in einer bestimmten Menge und im richtigen Verhältnis vorhanden sein, denn es gibt mehrere verschiedene Gruppen davon. Das sind Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria und Verrucomicrobia.
Aber das ist nicht alles. Bedingt pathogene Mikroorganismen sind immer in einer bestimmten Menge in der Mikrobiota vorhanden. Und überraschenderweise gilt: Je vielfältiger deren Artenzusammensetzung, desto besser ist die Mikrobiota.
Für unser Immunsystem ist ihre Anwesenheit wie ein Fitnessstudio mit vielen verschiedenen Trainingsgeräten – schließlich wird an jedem eine bestimmte Muskelgruppe trainiert. So ist es auch mit den Zellen des Immunsystems – sie lernen eine große mikrobielle Vielfalt kennen, „merken“ sich deren Besonderheiten, entwickeln Gegenmaßnahmen und sammeln Erfahrung. Eine gute Mikrobiota ist also eine vielfältige Mikrobiota.
Wie kann man sie verbessern, wie erreicht man diese gesunde Vielfalt? Erstens durch eine gesunde, vollwertige Ernährung, die einfache Kohlenhydrate einschränkt und ausreichende Mengen an Proteinen, eine Vielfalt an Fetten und komplexen Kohlenhydraten bietet. Zweitens durch Postbiotika. Sie schaffen komfortable Bedingungen für das Wachstum und die Vermehrung der nützlichen Mikrobiota. Und wenn es genug von diesen Bakterien gibt, können sie das Verhältnis der verschiedenen Bakteriengruppen in ihrer mikrobiellen Gemeinschaft hervorragend regulieren und das Gleichgewicht in diesem Ökosystem aufrechterhalten.
Das ist das einfachste Rezept zur Verbesserung der Darmmikrobiota.
Es ist völlig richtig, dass nach einer notwendigen Antibiotikatherapie zur Genesung der Körper seine Mikrobiota wiederherstellen muss.
Antibiotika, die in unser Leben eingetreten sind, haben die Menschheit vor hoher Sterblichkeit durch viele Infektionskrankheiten gerettet. Natürlich haben sie eine lange Entwicklung durchlaufen – von natürlichen über halbsynthetische bis hin zu synthetischen Antibiotika. Dennoch haben sie keine Selektivität erlernt, sodass sie beim Abtöten der Pathogene auch unsere nützliche Mikrobiota zerstören.
In der Regel zerstören Antibiotika sowohl Pathogene als auch nützliche Mikroorganismen, die für unsere Gesundheit notwendig sind. Daher ist es nach der Einnahme von Antibiotika erforderlich, die Mikrobiota wiederherzustellen. Denn selbst nach einer kurzen, 5-7-tägigen Antibiotikatherapie entwickelt sich häufig eine Dysbiose. Das bedeutet, dass die Verdauung leidet, Störungen des Immunsystems, Intoxikationen und eine Neigung zu allergischen Reaktionen auftreten können.
Deshalb ist es sehr wichtig, welchen Weg Sie wählen, um die Mikrobiota nach einer Antibiotikatherapie wiederherzustellen.
Bis vor Kurzem wurde nach einer Antibiotikatherapie meist die Einnahme von Probiotika empfohlen, doch dieser Weg hat einige Nachteile – es ist schwierig, die für Ihren Fall notwendigen Bakterien auszuwählen, und deren Einnahme ist erst nach Abschluss der Antibiotikatherapie sinnvoll.
Es gibt jedoch eine geeignetere und effektivere Lösung – Postbiotika. Das Postbiotikum von bibiotic verhindert die Schädigung der Mikrobiota durch Antibiotika, kann vor, während und nach der Antibiotikatherapie eingenommen werden und schützt sowie regeneriert die Mikrobiota. Das Postbiotikum von bibiotic enthält keine lebenden Bakterien, sondern nur deren Stoffwechselprodukte, sodass es parallel zu Antibiotika eingenommen werden kann, ohne geschädigt zu werden oder seine Wirksamkeit zu verlieren.
So verursacht die Antibiotikabehandlung deutlich weniger Schaden für unsere Gesundheit.
Virusinfektionen werden nicht behandelt. Sie werden vom menschlichen Immunsystem bekämpft. Wenn das Immunsystem von außen Unterstützung erhält, überwindet es die Krankheit schneller und ohne Komplikationen. Antivirale Medikamente dienen in der Regel der Aktivierung des Immunsystems. Auch die Einnahme von Vitaminen ist auf die Aktivierung des Immunsystems ausgerichtet. Die Einnahme anderer Medikamente zielt lediglich auf die Linderung von Symptomen – Fieber, Husten, Schnupfen, Durchfall usw.
Während einer Virusinfektion wird die Einnahme von POSTBIOTIKUM empfohlen. Es versorgt den Körper einerseits mit immunologischen Metaboliten, die die Produktion von Immunglobulinen und Zytokinen stimulieren, welche die angeborene und adaptive Immunität aktivieren, andererseits mit kurzkettigen Fettsäuren, die die lokale und systemische Immunität aktivieren, drittens mit Vitaminen und Mikroelementen, die ebenfalls zur Stärkung des Immunsystems notwendig sind, viertens mit Enzymen, die komplexe Nährstoffe in einfache aufspalten, sodass die Energie des Körpers nicht für deren Verarbeitung, sondern zur Krankheitsbekämpfung genutzt wird, und fünftens mit antimikrobiellen Metaboliten, die das Risiko verringern, dass eine Virusinfektion in eine bakterielle übergeht.
Der Fötus beginnt bereits im intrauterinen (pränatalen) Zeitraum seine erste Mikrobiota zu entwickeln. Bakterien der mütterlichen Mikrobiota besiedeln die Gebärmutter, die Plazenta und das Fruchtwasser. Daraus ergibt sich eine teilweise Kolonisierung des Fötus.
Die Hauptkolonisierung des Fötus mit Bakterien beginnt jedoch während der Geburt, wenn er den Geburtskanal passiert.
Während der Geburt ist die Mutter die erste Quelle für die Kolonisierung des Magen-Darm-Trakts des Kindes, und nur bei einer natürlichen Geburt erfolgt eine vollständige und angemessene Kolonisierung. Bei einem Kaiserschnitt wird der Magen-Darm-Trakt des Kindes von viel vielfältigeren Mikroorganismen besiedelt, jedoch nicht unbedingt von denen, die in dieser Phase am meisten benötigt werden. Es handelt sich um Bakterien, die von der Haut der Mutter, vom medizinischen Personal und aus der Umgebung stammen.
Deshalb wird in letzter Zeit das Abtupfen von Schleim aus der Vagina der Mutter und das Benetzen der Schleimhäute des Neugeborenen, das sogenannte vaginale Seeding, immer beliebter und gefragter.
Bei Kaiserschnitt sind die Anpassungsmechanismen des Neugeborenen im Vergleich zu natürlich geborenen Kindern schwächer.
An zweiter Stelle steht natürlich die Ernährungsweise des Babys. Bei gestillten Babys dominieren im Darm in der Regel Bifidobakterien, was auf die Eigenschaften der Muttermilch zurückzuführen ist – sie fördert das Wachstum dieser Bakterien.
Bei künstlich ernährten Babys sind Bakterien der Gattungen Enterococcus und Bacteroides in deutlich größerer Menge vorhanden.
Das Stillen ist einer der wichtigsten Faktoren für die richtige Entwicklung der Darmmikrobiota des Babys. Die Muttermilch ist ein streng personalisiertes, individuelles Produkt, das 1.000 bis 10.000 Bakterien pro 1 ml enthält. Das Kolostrum der Mutter enthält bis zu 700 Bakterienarten, die die Besiedlung des Darms und die richtige Entwicklung der Darmmikrobiota des Kindes fördern. Die in der Muttermilch enthaltenen Mikroorganismen sind ebenfalls personalisiert und besitzen einen spezifischen genetischen Code, der es ihnen ermöglicht, in den biologischen Film des Darms des Babys einzudringen und dort lebenslang zu verbleiben.
Gestillte Babys haben fast doppelt so viele Bakterienzellen in ihrer Darmmikrobiota wie Babys, die mit Milchersatz ernährt werden, bei denen ein Rückgang des relativen Anteils von Bifidobacterium und eine Zunahme von Bacteroides zu beobachten ist. Der Unterschied in der Darmbesiedlung bei gestillten Kindern im Vergleich zu Kindern, die Milchersatz erhalten, ist auf die in der Muttermilch vorhandene reiche Mikrobiota und Oligosaccharide zurückzuführen, die das Wachstum und die Aktivität von Bifidobacterium und Lactobacillus fördern. Dieser einzigartige natürliche Komplex (Muttermilch) schützt den jungen Organismus während der Entwicklung des Immunsystems vor pathogenen Bakterien und senkt das Risiko für Infektionen und allergische Reaktionen.
Zusammensetzung und Aktivität der Mikrobiota verändern sich auch mit dem Alter des Kindes. Studien zeigen, dass Neugeborene eine höhere Aktivität aerober Bakterien und eine geringere Aktivität anaerober Bakterien aufweisen. Außerdem ist der Gesamtgehalt an Säuren im Stuhl höher, das heißt, der pH-Wert des Stuhls ist niedriger. In der ersten Hälfte des Jahres gibt es jedoch erhebliche Veränderungen in der Zusammensetzung der Mikrobiota, der Prozess ihrer Entwicklung und Reifung ist im Gange.
Die Untersuchung der Metaboliten der Mikrobiota mit neuen Methoden ermöglicht es, ihre Rolle für die Gesundheit und Entwicklung des Kindes umfassender zu erforschen. Verschiedene chromatographische Methoden werden eingesetzt (Gas-Flüssig-, Ionen-, Flüssigchromatographie, Gaschromatographie-Massenspektrometrie). Die Untersuchung von SCFAs als bakterielle Stoffwechselmarker mittels GLC wird für wissenschaftliche Zwecke immer beliebter. Der Gehalt folgender SCFA wird als bakterielle Stoffwechselprodukte bestimmt: Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure. Die Konzentration jeder Säure wird in absoluten Werten gemessen und ihr relativer sowie Gesamtgehalt sowie der anaerobe Index berechnet.
Essigsäure ist das Hauptmetabolit der obligaten Mikrobiota (Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia coli) und wenn ihr Anteil sinkt, deutet dies auf eine Abnahme der Population milchsäurebildender Bakterien hin. Wenn der Anteil von Propionsäure und Buttersäure steigt, sollte man an ein verstärktes Wachstum der fakultativ pathogenen und anaeroben Mikrobiota (Veillonella, Bacteroides, Clostridium, Eubacterium) denken.
Es wurde festgestellt, dass sich diese Werte mit dem Alter ändern: Essigsäure als Marker der obligaten Mikrobiota hat bei Neugeborenen die höchsten Werte und nimmt in der zweiten Jahreshälfte ab. Propionsäure und Buttersäure als Marker der anaeroben Mikrobiota hingegen nehmen in der zweiten Jahreshälfte zu. Der pH-Wert im Darm steigt bis zum Ende des ersten Lebensjahres.
Die Mikrobiota, auch als Mikroflora bekannt, unterliegt bei Erwachsenen im Laufe der Zeit verschiedenen Veränderungen und hängt vom Alter, Lebensstil, der Ernährung und Begleiterkrankungen ab.
Es entwickelt sich eine Dysbiose. Darüber hinaus nimmt mit dem Alter die bakterielle Vielfalt ab, was sich negativ auf den Zustand des Immunsystems auswirkt. Daher benötigen Erwachsene zur Wiederherstellung der Mikrobiota, insbesondere bei verarmter Mikrobiota mit niedrigen Bifidobakterien- und Laktobazillenwerten, nicht weniger Unterstützung als Kinder – oft ist sie sogar lebenswichtig. Schließlich produziert die nützliche Mikrobiota viele notwendige Metaboliten, die alle Prozesse im Körper beeinflussen. Wenn Sie sich nicht um die Mikrobiota kümmern, führen Veränderungen in ihrer Zusammensetzung wie beim „Dominoeffekt“ zu immer neuen gesundheitlichen Problemen.
Und das nicht nur im Verdauungstrakt, sondern sie provoziert auch Probleme in allen Organen und Systemen. Deshalb müssen unbedingt Maßnahmen zur Wiederherstellung der Darmmikrobiota ergriffen werden, wenn Sie den Verdacht auf Störungen haben.
Die Wiederherstellung der Mikrobiota sollte mit der Ernährung beginnen. Die Ernährung sollte ausreichend komplexe Kohlenhydrate enthalten, da diese eine Quelle für Präbiotika – Nahrung für die Bakterien – sind. Denn Bakterien können ohne Nahrung nicht leben, geschweige denn sich vermehren. Es gibt jedoch ein „Aber“: Wenn Ihre Dysbiose mit einem Mangel an Bakterien zusammenhängt, benötigen Sie nicht viele Präbiotika, und ein Überschuss davon wird einfach als ungenutzter Ballast im Darm verbleiben und Blähungen, Krämpfe und Bauchschmerzen verursachen.
Deshalb lohnt es sich definitiv nicht, mit Präbiotika zu beginnen. Sie werden später benötigt, wenn Sie Ihre Bakterienpopulation erhöht und die Mikrobiota wiederhergestellt haben. Daher sind Postbiotika das Erste, was für eine erfolgreiche Wiederherstellung eingesetzt wird. Denn Postbiotika schaffen eine angenehme Umgebung für die Mikrobiota, ein komfortables Milieu für Ihre Bakterien, regen deren Vermehrung an und stärken ihre Position in der parietalen Biofilm-Gemeinschaft der Bakterien. Und dann, nach der Wiederherstellung der Mikrobiota, wird die Erhöhung des Ballaststoffanteils in der Nahrung und die schrittweise Zugabe von rohem Gemüse von der Mikrobiota vollständig genutzt und führt nicht zu einer Verschlechterung des Wohlbefindens.
Die Erforschung der Gene der mikrobiellen Gemeinschaft, die in unserem Körper lebt, führte zur Entstehung des Begriffs Mikrobiom – die Gesamtheit aller Gene dieser Gemeinschaft. Im menschlichen Mikrobiom wurden bereits etwa 3 Millionen Gene entschlüsselt, was etwa 140-mal mehr ist als das menschliche Genom.
Im Jahr 2008 startete eine Gruppe von Wissenschaftlern aus den USA das Projekt „Human Microbiome“, danach folgten weitere groß angelegte Studien, und nun haben Wissenschaftler aus der ganzen Welt ihre Kräfte gebündelt, um das Projekt „Million Human Microbiome Project“ (MMHP) zu realisieren, um die weltweit größte Datenbank für das menschliche Mikrobiom zu schaffen. Das Projekt wurde offiziell auf der 14. Internationalen Genomik-Konferenz (ICG-14) in Shenzhen, China, Ende Oktober 2019 gestartet.
Wissenschaftler aus China, Schweden, Dänemark, Frankreich, Lettland und anderen Ländern werden bis 2025 an der Sequenzierung und Analyse von einer Million mikrobieller Proben aus Darm, Mund, Haut, Genitaltrakt und anderen Organen arbeiten, um die Mikrobiome des menschlichen Körpers zu kartieren. Das Projekt wird auf der DNBSEQ-Technologie zur Sequenzierung mikrobieller Genome von MGI (Mouse Genome Informatics) basieren, um eine Karte menschlicher mikrobieller Erkrankungen für verschiedene Populationen und Gesundheitszustände zu erstellen sowie grundlegende Forschungsergebnisse im Bereich der Mikroökologie auf breiter Bevölkerungsebene zu etablieren und die translationale Medizin im Bereich des menschlichen Mikrobioms zu unterstützen.
Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern versammelten sich am 26. Oktober in Shenzhen, um den Beginn des Projekts bekannt zu geben, das von mehreren internationalen Teilnehmern initiiert wurde: Karolinska-Institut (Schweden), Shanghai National Clinical Research Center for Metabolic Diseases (China), Universität Kopenhagen (Dänemark), Technische Universität (Dänemark), MetaGenoPolis am Nationalen Institut für Agrarforschung (INRA) (Frankreich), Lettisches Zentrum für biomedizinische Forschung (Lettland) und Shenzhen BGI Research (China). Dr. Liu Ruixin vom Shanghai National Clinical Research Center for Metabolic Diseases sagte: „Durch die Untersuchung der Veränderungen des menschlichen Mikrobioms zwischen normalen und pathologischen Zuständen, vor und nach der Behandlung, in großen Metagenom-Datensätzen und die Analyse seines Einflusses auf den menschlichen Stoffwechsel und die Gesundheit werden wir in Zukunft mehr Möglichkeiten für neue Therapien in vielen Bereichen wie Stoffwechselerkrankungen, Krebs, reproduktive Gesundheit und Gesundheit von Neugeborenen bieten.“ Professor Lars Engstrand, Direktor des Zentrums für translationale Mikrobiomforschung (CTMR) am Karolinska-Institut und einer der führenden Forscher des Programms, fügte hinzu: „Das Projekt Million Human Microbiome plant, das menschliche Mikrobiom anhand von Millionen von Proben zu kartieren, was eine solide Datenbasis für laufende Forschungen zur Mikroumgebung bieten wird."
Wissenschaftler stellen sich die Frage: Wie hat sich das menschliche Mikrobiom in der jahrtausendelangen Geschichte der menschlichen Entwicklung angepasst, da der Mensch mit der Beherrschung des Feuers allmählich von roher zu gekochter Nahrung überging?
Ja, die Art und Weise, wie Nahrung für den Verzehr zubereitet wird, beeinflusst definitiv die Zusammensetzung des Mikrobioms. Das erscheint logisch, aber es gibt immer noch sehr wenige wirklich fundierte Studien darüber, wie die Kochkultur die Zusammensetzung unserer Mikrobiota beeinflusst.
Das Kochen, die thermische Verarbeitung von Lebensmitteln, verändert die Zusammensetzung der Mikrobiota grundlegend – das war das Thema einer Studie von Wissenschaftlern der University of California und der Harvard University. Sie führten ihre gemeinsame Arbeit zunächst an Labormäusen durch und setzten die Forschung dann am Menschen fort. Die Wissenschaftler untersuchten die Auswirkungen des Kochens auf die Entwicklung unseres Mikrobioms.
Der leitende Forscher Peter Turnbaugh sagte: „Wir waren überrascht festzustellen, dass vor uns niemand grundlegend untersucht hat, wie das Kochen selbst die Zusammensetzung der mikrobiellen Ökosysteme in unserem Darm verändert.“
In ihrer Arbeit fütterten die Forscher Mäuse mit rohem oder gekochtem Fleisch, rohen oder gekochten Süßkartoffeln. Sie waren überrascht zu sehen, dass weder rohes noch gekochtes Fleisch einen bemerkenswerten Einfluss auf die Mikrobiota der Mäuse hatte. Aber rohe oder gekochte Süßkartoffeln veränderten die Zusammensetzung der Mikrobiota auf völlig unterschiedliche Weise.
Stärke und Kohlenhydrate sind schließlich die Hauptnahrung für unsere Mikrobiota!
Auch die Aktivität der mikrobiellen Gene und die von ihnen produzierten biologisch wichtigen Stoffwechselprodukte verändern sich.
Die Forscher verwendeten verschiedene Gemüsesorten: rohe und gekochte Süßkartoffeln, normale Kartoffeln, Mais, Erbsen, Karotten und Rote Bete. Und erneut bestätigten sie ihre Schlussfolgerungen – rohe und gekochte Nahrung beeinflussen die Mikrobiota der Mäuse unterschiedlich. Verarbeitete Nahrung wird im Dünndarm besser aufgenommen und hinterlässt wenig Ballaststoffe für die Mikroben. Rohe Gemüse werden im Dünndarm schlechter aufgenommen und lassen mehr Nahrung für die Mikroben übrig. Um zu sehen, ob ähnliche Veränderungen der Mikrobiota auch bei Menschen beobachtet werden können, die rohe oder gekochte Nahrung essen, wurde das Experiment auf Menschen ausgeweitet.
Eine Gruppe von Teilnehmern wurde mit roher oder thermisch verarbeiteter Nahrung ernährt, danach gaben die Teilnehmer Stuhlproben zur Analyse ihrer Mikrobiota ab. Die Analysen zeigten, dass diese unterschiedlichen Ernährungsweisen die Mikrobiota signifikant verändern. Außerdem wurde festgestellt, dass viele rohe Lebensmittel Substanzen mit antimikrobiellen Eigenschaften enthalten, ähnlich wie Antibiotika. Aber ihre Wirkung ist nur in rohem Gemüse vorhanden, die thermische Verarbeitung zerstört sie.
Das Ergebnis dieser Studie gibt Aufschluss darüber, wie das Ernährungsschema unsere Mikrobiota beeinflusst, wie es unser Gewicht oder unsere allgemeine Gesundheit beeinflussen kann. Peter Turnbaugh sagt, dass die Fähigkeit der Darmbakterien, sich zu verändern und an wechselnde Ernährungsbedingungen anzupassen, für unsere Vorfahren nützlich gewesen sein muss, da sie es ihnen ermöglichte, nur mit Wurzelgemüse oder nur mit Fleisch zu überleben, wenn keine andere Nahrung verfügbar war, und dass die Verarbeitung von Nahrung das Mikrobiom später verändert hat. Auch seine genetischen Regulationsfunktionen haben sich verändert, viele sind als unnötig verschwunden, da sie sich an thermisch verarbeitete Nahrung angepasst haben.
Wie schnell sich unser Wissen verändert!
Bis vor Kurzem wurde uns beigebracht, dass der Appendix ein unnötiger, rudimentärer, wurmförmiger Fortsatz ist. Er verursacht nur Probleme und bringt Menschen in die unerwartetsten Situationen: Entweder ist der Schiffsarzt weit entfernt von der Küste gezwungen, sich selbst eine Appendektomie durchzuführen, oder das Problem trifft einen Astronauten während eines Fluges. Im Allgemeinen verursacht dieses kleine Überbleibsel von etwas, das früher wichtig und notwendig erschien, immer irgendwelche Probleme.
Als diese Ideen vorherrschten (und das ist noch nicht so lange her), kamen Ärzte sogar auf die Idee, ihn vorsorglich bei anderen Bauchoperationen zu entfernen. Und die „progressive“ amerikanische Medizin praktizierte zeitweise sogar die Entfernung des Appendix bei Neugeborenen zur Prophylaxe.
Doch Jahre später wurde festgestellt, dass Kinder ohne Appendix irgendwie geschwächt aufwachsen, und diese Praxis wurde aufgegeben. Dann beschlossen Wissenschaftler, dieses rudimentäre Organ, das für mehr als 80 % der chirurgischen Bauchoperationen verantwortlich ist, genauer zu untersuchen. Und dann folgten natürlich eine Entdeckung nach der anderen: Es stellte sich heraus, dass er ein wichtiges Glied im Immunsystem ist, dass sich darin lymphoides Gewebe ansammelt, das sehr wichtige Schutzfunktionen im Körper erfüllt. Dann wurde entdeckt, dass der Appendix sehr wichtige hormonähnliche Substanzen absondert.
Und schließlich – das Wichtigste! Es stellte sich heraus, dass er als Speicher, als Reservebank des Körpers dient und Proben aller notwendigen Bakterienstämme aufbewahrt. Deshalb kann der Körper nach jeder, selbst der schwersten Infektion und Antibiotikabehandlung, Proben von dort entnehmen und zur Reproduktion schicken. Da haben Sie ein unnötiges Organ! Und wieder sind wir überrascht, wie sorgfältig alles in unserem Körper organisiert ist. Nur dass wir es oft ungeschickt nutzen und alles verderben. Und was ist mit denen, bei denen er bereits entfernt wurde? Kümmern Sie sich um Ihre Bakterien, pflegen Sie sie, greifen Sie nur bei äußerst ernsten Gründen zu antibakteriellen Mitteln, ernähren Sie sich sinnvoll unter Berücksichtigung einer möglicherweise bestehenden Dysbiose. Und vergessen Sie nicht, dass Sie keinen „Notvorrat“ mehr haben. In diesem Fall können Postbiotika ein unschätzbares Werkzeug sein. Sie schaffen eine komfortable Umgebung, selbst für die wenigen überlebenden eigenen Bakterien nach dem Kampf, sodass sie definitiv eine Chance haben, sich erneut zu vermehren und ihren gesamten vorgesehenen Raum einzunehmen. Nicht schnell, aber sie werden sich erholen und besser als zuvor werden!
Programme zur Vorbereitung auf Schwangerschaft und Geburt sind längst üblich geworden. Sie haben viele Aspekte und viele Aufgaben. Aber es gibt einen Bereich, dem wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird. Und das ist das Mikrobiom der Mutter. Von ihm hängt letztlich in hohem Maße die Grundlage für den Aufbau der Mikrobiota des zukünftigen Kindes und damit die Gesundheit des Kindes ab.
Wann sollten Sie beginnen, sich um die Gesundheit Ihres Kindes zu kümmern? Am besten vor der Empfängnis!
Da ein bestimmter Teil der Mikrobiota von der Mutter auf das Kind übertragen wird und dieses ein Leben lang begleitet und seine Gesundheit über viele Jahre bestimmt, ist es wichtig, mit dem bestmöglichen Beitrag zu starten.
Deshalb sollten Sie bei der Planung einer Schwangerschaft beginnen, sich um die Mikrobiota in Ihrem Körper zu kümmern. Das ist genau der Fall, in dem das Verfolgen von zwei Zielen zum gewünschten Ergebnis führt: Sie verbessern Ihre eigenen Gesundheitsindikatoren und legen die Grundlage für die Gesundheit des ungeborenen Kindes.
Früher haben wir uns mehr um die Schaffung von Sterilität in der Umgebung bemüht, doch dann wurde überraschend festgestellt, dass weder die Gebärmutter noch die Plazenta steril sind und Mikroorganismen den Fötus bereits im frühen pränatalen (intrauterinen) Zeitraum besiedeln. In der Plazenta, im Fruchtwasser und im Nabelschnurblut wurden verschiedene Bakterien entdeckt. Und natürlich war es keine Überraschung mehr, als Bakterien im Mekonium (Stuhl des Neugeborenen) und später auch in der Muttermilch gefunden wurden. Es stellte sich heraus, dass weder die Gebärmutter, noch der Fötus, noch die Muttermilch steril sind! Das Aufkommen der molekularen Genetik mit ihren Methoden ermöglichte die Entdeckung einer vielfältigen mikrobiellen Population im Mekonium: Laktobazillen, Enterokokken, Laktokokken, Escherichia, Streptokokken usw. Und woher kommen sie? Nicht aus der Luft. Natürlich aus dem Körper der Mutter.
Die Bakterien leben nicht in uns, sondern wir leben in der Welt der Bakterien.
Und wenn Sie Ihre eigenen Bakterienstämme nicht in Ordnung gebracht haben, verpassen Sie einfach diese wichtigste Phase der intrauterinen Entwicklung der Mikrobiota Ihres Kindes. Es werden sich beliebige Bakterien ansiedeln, und später wundern Sie sich, warum das Kind so viele gesundheitliche Probleme hat.
Während der Schwangerschaft verändern sich neben zahlreichen anderen Veränderungen im Körper auch die Anzahl und die Artenzusammensetzung der Mikrobiota in ihren verschiedenen Bereichen. Die Anzahl und Vielfalt der Bakterien nimmt zu und erreicht zum Zeitpunkt der Geburt ihren Höhepunkt. Dort befinden sich einige der wichtigsten Organe, deren Mikrobiota einen starken Einfluss auf die Gesundheit des Fötus und den Verlauf der Schwangerschaft hat.
1. Mundhöhle
Es wird angenommen, dass während der Schwangerschaft eine Translokation von Bakterien aus der Mundhöhle in die Plazenta stattfindet, da die Zusammensetzung der Plazentamikrobiota derjenigen in der Mundhöhle sehr ähnlich ist. Worauf läuft es hinaus? Es lohnt sich auf jeden Fall, mit bereits behandelten Zähnen schwanger zu werden!
Es ist erwiesen, dass odontogene Infektionen das Risiko für Komplikationen und Frühgeburten erhöhen, z. B. führen Actinomyceten der Art A. naselundii zu unzureichender Gewichtszunahme des Fötus, während Laktobazillen zur Gewichtszunahme und späteren Geburt beitragen. Die Mundmikrobiota beeinflusst also direkt den Ausgang der Schwangerschaft, die Gesundheit und Entwicklung des Fötus.
2. Genitaltrakt
Schwangere Frauen mit vaginaler Dysbiose sind häufig mit einer hohen Frühgeburtenrate assoziiert. Die Zunahme von Bakterien wie Gardnerella und Ureaplasma spp. wirkt sich negativ auf den Verlauf der Schwangerschaft aus. Fast immer gibt es eine Abnahme des Gehalts an Lactobacillus spp. und das Vorhandensein einer großen Anzahl von Candida albicans. Bei Frühgeburten werden in der Plazenta auch andere Bakterien wie Burkholderia, Streptosporangium und Anaeromyxobacte gefunden.
Bei normaler Schwangerschaft findet sich in der Plazenta eine große Vielfalt an Bakterien, hauptsächlich nicht-pathogene Firmicutes, Tenericutes, Proteobacteria, Bacteroides, Fusobacteria und Paenibacillus. Es zeigt sich, dass die Mikrobiota der Gebärmutter für den Ausgang der Schwangerschaft von wesentlicher Bedeutung ist.
Deshalb ist die Aufrechterhaltung einer gesunden vaginalen Mikrobiota während der Schwangerschaft von entscheidender Bedeutung.
3. Haut
Bei operativer Entbindung wird die Hautmikrobiota in der Regel zur wichtigsten Quelle der primären mikrobiellen Kolonisierung für das Neugeborene. In diesem Fall werden häufiger verschiedene fakultativ pathogene Bakterien wie Clostridioides difficile, Enterococcus spp., Klebsiella spp., Streptococcus spp. gefunden, und die Entwicklung der Mikrobiota bei solchen Kindern dauert länger. Nach der Geburt, auch bei natürlicher Geburt, findet der Kontakt mit der Haut der Mutter ständig statt: Stillen, Umziehen, Baden, Umarmen usw. – ständig sind auch Hautbakterien beteiligt. Daraus folgt, dass eine gesunde Hautmikrobiota auch für die richtige Entwicklung der Mikrobiota des Neugeborenen wichtig ist.
4. Darm
Dies ist das Hauptreservoir und die Hauptquelle für Bakterien. Hier befindet sich auch das mikrobielle Speicherorgan – der Appendix, die natürliche Biobank der Darmmikrobiota. Hier befinden sich auch 80 % des Immunsystems. Ein starkes Immunsystem bedeutet einen gesunden Fötus. Daher hängt vieles vom Zustand des mütterlichen Darms ab – das versteht sich von selbst.
Zusammenfassend sollten Sie verstehen: Die pränatalen und neonatalen Perioden sind kritische Phasen in der Entwicklung des Mikrobioms des Kindes, von denen seine Gesundheit während des gesamten Lebens maßgeblich abhängt. Möchten Sie ein gesundes Baby haben?
Kümmern Sie sich in erster Linie um Ihre eigene Gesundheit!
Wenn wir die häufige Nahrungsmittelunverträglichkeit ausschließen (das ist etwas anderes!), entwickelt sich eine echte Allergie bis zum Alter von 2 Jahren.
Allergische Reaktionen sind eine inadäquate Reaktion des Organismus auf bestimmte Proteinbestandteile, die sehr häufig vorkommen und für die meisten Menschen harmlos sind. Am häufigsten handelt es sich um Lebensmittel (Kuhmilch, Nüsse, Getreide, Zitrusfrüchte, Eier, Fisch), Staub, Pflanzenpollen.
Die Mechanismen der Allergie scheinen schon lange erforscht zu sein, aber erst kürzlich wurde entdeckt, dass auch Bakterien daran beteiligt sind – nützliche Darmbakterien spielen eine wichtige Rolle beim Schutz vor der Entwicklung von Allergien. Bei gesunden Kindern wird die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Allergien durch die Darmbakterien kontrolliert und sogar blockiert. Es stellte sich heraus, dass die Mikrobiota gesunder Kinder sich in ihrer Zusammensetzung stark von der Mikrobiota allergischer Kinder unterscheidet. Wissenschaftler führten ein einfaches und geniales Experiment durch: Sie transplantierten Darmbakterien von gesunden Kindern in sterile Labormäuse. Diese Mäuse entwickelten keine Allergien, wenn sie mit Kuhmilch gefüttert wurden. Andere sterile Mäuse wurden mit Darmbakterien von allergischen Kindern transplantiert. Und sie entwickelten allergische Reaktionen auf Milch. Allergische Reaktionen auf Milch entwickelten auch sterile Mäuse, die mit keinen Bakterien transplantiert wurden. Daraus wurde geschlossen, dass es Bakterien gibt, die die Entwicklung von Allergien verhindern.
Genetische Tests identifizierten das Bakterium Anaerostipes caccae aus der Gattung Clostridia. Wissenschaftler glauben, dass das Vorhandensein dieser Mikroorganismenart im Darm ein breites Spektrum allergischer Reaktionen verhindert. Seine schützende Wirkung hängt mit der Fähigkeit zusammen, kurzkettige Fettsäuren (SCFA), insbesondere Butyrat, zu produzieren. Dies ist eine der notwendigen und nützlichsten Substanzen für die Ernährung der Enterozyten (Zellen des Darmepithels), für deren vollständige Funktion, zum Schutz des inneren Milieus des Körpers vor toxischen und allergenen Substanzen, die immer im Darminhalt vorhanden sind. Butyrat wird auch von anderen Vertretern der nützlichen Mikroflora produziert und trägt zur Bildung einer bestimmten gesunden Zusammensetzung der Darmmikrobiota bei. Deshalb bringen wir durch die Einnahme von Postbiotika und die Verbesserung des Zustands der Mikrobiota unsere Epithelzellen in Ordnung. Und die Muzinschicht, die eben diese Zellen bedeckt. Und das ist eine gute, zuverlässige Barriere für das innere Milieu des Körpers, die das Eindringen von Toxinen und anderen Substanzen ins Blut verhindert, die Allergien auslösen können.
Daher ist es sinnvoll und wichtig, sich für diesen Mikrokosmos zu interessieren, ihn zu pflegen und bei Bedarf zu korrigieren. Vielleicht hilft uns das, die Entwicklung vieler Krankheiten zu vermeiden und Gesundheit, Jugend und Schönheit über viele Jahre zu bewahren. Und gesunde Kinder großzuziehen.
Schützen Sie sich und Ihre Kinder!
Autoimmunerkrankungen treten als Folge einer übermäßigen Aktivität des Immunsystems gegen die eigenen Zellen des Körpers auf. Das Immunsystem nimmt das eigene Gewebe als fremde Elemente wahr und beginnt, es zu schädigen. Solche Erkrankungen werden in der Regel als systemisch bezeichnet, da ein bestimmtes System des Körpers als Ganzes und manchmal sogar der gesamte Körper betroffen ist. Bislang sind die Ursachen und der Mechanismus solcher Prozesse unklar. Es wird angenommen, dass Stress, Verletzungen, verschiedene Infektionen und Unterkühlung Autoimmunerkrankungen auslösen können.
Ein Autoimmunprozess (Autoimmunität) ist eine Form der Immunantwort, die durch Autoantigene unter normalen und pathologischen Bedingungen ausgelöst wird.
Das Vorhandensein von Autoantikörpern allein weist nicht auf die Entwicklung einer Erkrankung hin. In niedrigen Titern sind Autoantikörper ständig im Blutserum gesunder Individuen vorhanden und tragen zur Aufrechterhaltung der Homöostase bei: Sie beseitigen defekte Strukturen, entfernen Stoffwechselprodukte, sorgen für idiotypische Kontrolle und andere physiologische Prozesse. Aufgrund der relativ niedrigen Titer von Autoantikörpern sowie der schnellen Endozytose von Antikörper-Rezeptor-Komplexen sind diese Autoantikörper nicht in der Lage, eigene Zellen zu schädigen. Normalerweise begrenzt das Immunsystem die Autoreaktivität der Lymphozyten durch regulatorische Mechanismen. Wenn diese gestört sind, geht die Toleranz gegenüber eigenen Antigenen verloren. Infolgedessen führt ein Überschuss an Autoantikörpern und/oder eine erhöhte Aktivität zytotoxischer Zellen zur Entwicklung der Erkrankung.
Im weiteren Sinne umfasst der Begriff "Autoimmunerkrankungen" alle Störungen, bei deren Ätiologie und/oder Pathogenese Autoantikörper und/oder autosensibilisierte Lymphozyten als primäre oder sekundäre Komponenten beteiligt sind.
Autoimmunerkrankungen sind chronisch, da die Autoimmunantwort ständig durch Gewebeantigene aufrechterhalten wird. Der Mechanismus der autoimmunen Zellzerstörung umfasst sowohl spezifische Antikörper verschiedener Klassen als auch Subpopulationen von T-Zellen, die auf eigene Antigene reagieren können. Alle Autoimmunerkrankungen beinhalten den Entzündungsprozess als einen der führenden pathogenetischen Mechanismen ihrer Entstehung. In den letzten Jahren wurde der Rolle proinflammatorischer Zytokine sowie der Aktivierung von Apoptosemechanismen bei der Entwicklung autoimmuner Zell- und Gewebeschäden große Aufmerksamkeit geschenkt. Es ist nicht ausgeschlossen, dass bei der Pathogenese einer Autoimmunerkrankung mehrere Mechanismen kombiniert werden können.
In einigen Fällen ist die Störung der Toleranz primär und kann die Ursache für die Entwicklung der Erkrankung sein, in anderen, insbesondere bei langanhaltenden chronischen Erkrankungen (z. B. chronische Pyelonephritis, chronische Prostatitis usw.), ist sie sekundär und kann eine Folge der Erkrankung sein, wodurch sich der "Teufelskreis" der Pathogenese schließt. Häufig entwickelt ein Patient mehrere Autoimmunerkrankungen, insbesondere gilt dies für Autoimmunendokrinopathien.
Bis heute gibt es keine genauen Informationen über den Mechanismus der Entwicklung dieser Erkrankungen. Nach allgemeiner Definition wird das Auftreten von Autoimmunerkrankungen durch eine Störung der Gesamtfunktion des Immunsystems oder einzelner seiner Komponenten ausgelöst.
Derzeit verfolgt die Medizin zwei Hauptansätze zur Behandlung, die meist kombiniert werden:
1. Der traditionelle Ansatz ist immunsuppressiv. Sein Wesen besteht in der Unterdrückung des Immunsystems, wodurch die autoimmunen Manifestationen sowie die von ihnen ausgelösten Entzündungsprozesse (z. B. bei Rheuma) reduziert werden. Der Nachteil dieses Ansatzes ist die Schwächung des gesamten Körperschutzes und die Möglichkeit, sich mit neuen Infektionen anzustecken.
2. Immunmodulation – umfasst 4 wichtige Prozesse: Immunsuppression (Unterdrückung der "falschen" Immunität), Immunstimulation der "normalen" Immunantworten, Immunadaptation und Immunrehabilitation. Dies ist eine Art "Neukonfiguration" der Immunität, die Rückgabe ihrer Stärke und Angemessenheit, wie sie einem gesunden Körper eigen ist.
Heute richtet sich die Medizin zunehmend auf die Immunmodulation als eine natürlichere und effektivere Taktik mit hervorragenden Perspektiven für Gegenwart und Zukunft. Und in diesem Ansatz eröffnen sich große Perspektiven für den Einsatz von Postbiotika.
Es wurde festgestellt, dass bei Autoimmunerkrankungen deutliche Veränderungen im Gleichgewicht der Mikrobiota des Magen-Darm-Trakts, d. h. Veränderungen im menschlichen Mikrobiom, auftreten. Einige Bakterien dominieren im Darm und verdrängen andere Bakteriengattungen, die für die Produktion wichtiger Substanzen verantwortlich sind.
Die Erforschung der normalen Mikrobiota ist von großer Bedeutung für die Prävention und Behandlung von Erkrankungen. Zum Beispiel ermöglichte die Erforschung des Bakteriums Faecalibacterium prausnitzii erhebliche Fortschritte bei der Behandlung von Morbus Crohn. Es stellte sich heraus, dass Faecalibacterium eine wichtige Rolle bei der Modulation der Immunantwort spielt und in der Lage ist, die Zerstörung der Darmwand bei dieser Erkrankung zu verhindern.
Auch bei der Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Veränderungen im menschlichen Mikrobiom und einer Autoimmunerkrankung wie Arthritis wurden interessante Fakten aufgedeckt. Übrigens ist einer der Mechanismen, durch die das Mikrobiom den Verlauf der enthesitisassoziierten Arthritis beeinflusst, die Verringerung der Anzahl der Faecalibacterium-Bakterien im Darm, die Butyrat produzieren, das entzündungshemmende Eigenschaften besitzt.
Bei der Untersuchung der rheumatoiden Arthritis wurde festgestellt, dass in 75 % der Proben von Patienten mit Arthritis, die noch nicht behandelt wurden, eine hohe Konzentration von Prevotella copri nachgewiesen wurde. Mit dem Anstieg der Prevotella-copri-Population nehmen die nützlichen Bakterien Bacteroides ab. Innerhalb von nur zwei Wochen nimmt Prevotella copri eine dominante Position im Darm ein und unterdrückt die Bakterien der Gattungen Bacteroides und Lachnospiraceae.
Es ist erwähnenswert, dass eine Reihe von Studien einen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der Darmmikrobiota und der Entwicklung von Multipler Sklerose festgestellt haben. Multiple Sklerose ist eine chronische Autoimmunerkrankung, die die Myelinscheide der Nervenfasern im Gehirn und Rückenmark betrifft. Es stellte sich heraus, dass zwei Bakteriengruppen, Acinetobacter und Akkermansia, bei Menschen mit Multipler Sklerose viermal häufiger vorkommen als bei gesunden Menschen, bei denen die Gruppe der Parabacteroides viermal häufiger ist. Experimentelle Tests zeigten, dass gerade Acinetobacter und Akkermansia spezifisch auf T-Zellen wirken, was letztlich zu Entzündungen und zur Aktivierung der Autoimmunität führt.
In Studien kanadischer Wissenschaftler im Jahr 2017 wurde gezeigt, dass das Mikrobiom durch mikrobielle Proteine sowohl die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen durch Aktivierung der Leukozyten stoppen als auch sie im Falle einer Übererregung der Leukozyten provozieren kann. Deshalb bleibt das Thema der Erforschung des Mikrobioms bei der Entwicklung der Autoimmunität heute das aktuellste im Hinblick auf die Suche nach Lösungen für die Behandlung dieser Erkrankungen.
Abschließend sei angemerkt, dass die Autoren all dieser Studien annehmen, dass die Korrektur der Darmmikrobiota (einschließlich mit Hilfe von Postbiotika) die Erkrankung, wenn nicht heilen, so doch den Zustand der Patienten deutlich lindern kann, aber eine weitere Erforschung des Zusammenhangs zwischen Autoimmunerkrankungen und Veränderungen im Mikrobiom ist lebenswichtig. Vielleicht wird die Medizin in naher Zukunft in der Lage sein, mit so schweren und mysteriösen Krankheiten wie Autoimmunerkrankungen einfach durch die Normalisierung der Darmmikrobiota fertig zu werden.
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