Was Darmbakterien über unsere Gesundheit verraten

Die Erkenntnisse könnten künftig neue Möglichkeiten für die Früherkennung von Krankheiten eröffnen.

Nicht nur Gene, Lebensstil oder Umweltfaktoren beeinflussen die menschliche Gesundheit. Auch Milliarden von Mikroorganismen, die den Darm besiedeln, spielen eine entscheidende Rolle. Anlässlich des ersten österreichischen Tags des Mikrobioms am Montag verweisen Fachleute auf die wachsende Bedeutung dieser winzigen Mitbewohner – und auf neue Forschungsergebnisse, die das Darmmikrobiom stärker in den Fokus der Medizin rücken.

Neue Erkenntnisse aus Österreich

Ein Forschungsteam der Universität Wien, der Medizinischen Universität Wien und der FH Oberösterreich hat untersucht, wie Darmbakterien mit verschiedenen Erkrankungen zusammenhängen. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachjournal "Nature" veröffentlicht.

Die Wissenschaftler analysierten mehr als 6000 Genome von Darmbakterien aus Proben von Menschen aus über zehn Ländern. Dabei zeigte sich, dass nicht nur einzelne Bakterienarten, sondern vor allem bestimmte Bakterienpopulationen charakteristisch mit Krankheiten verbunden sind. Dazu zählen unter anderem das Reizdarmsyndrom, Diabetes, Darmkrebs und Morbus Crohn.

"Wenn wir nicht nur Arten zählen, sondern deren evolutionäre Anpassung im Darm berücksichtigen, erkennen wir die biologisch relevanten Einheiten im Mikrobiom deutlich genauer", erklärte Hauptautorin Annie Yu von der Universität Wien gegenüber ORF Wissen.

Warum die klassische Einteilung nicht ausreicht

Lange Zeit konzentrierte sich die Forschung auf einzelne Bakterienarten. Laut Studienautor Martin Polz greift dieser Ansatz jedoch oft zu kurz. Bakterien können Gene zwischen unterschiedlichen Organismen austauschen – ein Vorgang, der als horizontaler Gentransfer bekannt ist.

"Ein Bakterium kann ein Gen eines anderen Bakteriums aufnehmen und in sein Genom einbauen, egal wie eng oder entfernt die beiden verwandt sind", sagte Polz gegenüber ORF Wissen.

Dadurch entstehen innerhalb einer vermeintlichen Art unterschiedliche Populationen mit teils stark abweichenden Eigenschaften. Genau diese Unterschiede könnten entscheidend sein, wenn es um die Entstehung oder Begleitung von Krankheiten geht.

Krankheiten hinterlassen Spuren im Darm

Nach Ansicht der Forschenden verändern Erkrankungen die Bedingungen im Darm. Tumore können beispielsweise chemische Veränderungen auslösen, während mit zunehmendem Alter die schützende Schleimschicht im Darm dünner wird. Solche Veränderungen schaffen neue Lebensräume für bestimmte Mikroorganismen.

Die untersuchten Bakterienpopulationen scheinen sich genau an diese veränderten Bedingungen angepasst zu haben. Dadurch entstehen charakteristische mikrobielle Muster, die Hinweise auf bestehende oder möglicherweise entstehende Erkrankungen liefern könnten.

Hoffnung auf bessere Früherkennung

Für die Medizin besonders interessant ist das Potenzial der Mikrobiomforschung in der Diagnostik. Die identifizierten Bakterienpopulationen könnten künftig als biologische Marker dienen und auf krankhafte Veränderungen hinweisen, noch bevor deutliche Symptome auftreten.

Der Mikrobiologe Michael Wagner von der Universität Wien sieht hier großes Potenzial: "Ich kann mir vorstellen, dass künftig beim Arztbesuch zum herkömmlichen Blutbild auch ein Mikrobiombild hinzukommen wird", sagte er im Gespräch mit ORF Wissen.

Noch sind viele Fragen offen. Die Forschenden wollen nun untersuchen, welche Gene die verschiedenen Bakterienpopulationen voneinander unterscheiden und warum manche mit Krankheiten assoziiert sind, während eng verwandte Populationen nicht betroffen sind.

Österreich im internationalen Spitzenfeld

Wagner betont, dass Österreich in der Mikrobiomforschung international eine wichtige Rolle spielt. Dazu trägt insbesondere der vom Wissenschaftsfonds FWF geförderte Exzellenzcluster "Microbiomes Drive Planetary Health" bei, an dem acht österreichische Forschungseinrichtungen beteiligt sind.

Gleichzeitig fordert der Forscher langfristige Unterstützung. Große Forschungsprogramme bräuchten mehr Zeit, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen. "Dafür sind zehn Jahre schon ein Minimum", so Wagner.

Die aktuelle Studie zeigt jedenfalls, wie eng die Gesundheit des Menschen mit den Mikroorganismen im Darm verknüpft ist. Künftig könnten sie nicht nur helfen, Krankheiten besser zu verstehen, sondern auch früher zu erkennen.

(VOL.AT)