Die Bedeutung von Mikrobiomen

Mikrobiome sind alle Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Viren etc.), die in einem bestimmten Bereich des Körpers vorkommen. Diese befinden sich an Orten wie Darm, Lunge und Mund, und Mikrobiome in verschiedenen Bereichen bestehen aus einer unterschiedlichen Artenverteilung. Sie sind vorteilhaft für unseren Körper und beeinflussen eine Vielzahl von Dingen wie unser Immunsystem, unsere geistige Gesundheit und die Gesundheit der Atemwege. Beim durchschnittlichen gesunden Menschen existieren diese verschiedenen Arten in einem regulierten Gleichgewicht, um verschiedene Funktionen zu erfüllen und gesundheitliche Vorteile zu verleihen – sie liefern Nährstoffe, die wir nicht selbst herstellen können. Ein Ungleichgewicht (als Dysbiose bezeichnet) zwischen den vorhandenen Mikroorganismenarten wird stark mit Krankheiten in Verbindung gebracht.

Sehen Sie mehr über Mikrobiome auf dieser Seite – https://aspergillosis.org/the-host-its-microbiome-and-their-aspergillosis/?highlight=microbiomes

Das Darmmikrobiom – Psyche & Immunsystem

Das am besten untersuchte Mikrobiom ist das des Darms. Im Darm leben etwa 100 Billionen (100 000 000 000 000!) Bakterien von etwa 1000 verschiedenen Arten. Diese Bakterien können über die so genannte Mikrobiota-Darm-Gehirn-Achse, die eine wechselseitige Interaktion zwischen Gehirn und Darm beschreibt, mit dem Gehirn kommunizieren. Der Darm ist in der Lage, Nachrichten in Form von Chemikalien (sogenannten Neurotransmittern) an das Gehirn zu senden, die entlang der Nerven und durch den Blutkreislauf wandern, um das Gehirn zu erreichen, wo sie verschiedene Wirkungen haben. Diese Neurotransmitter werden von Bakterien produziert, die im Darm leben.

Das Darmmikrobiom ist ein Regulator des Stress- und Angstniveaus und hat einen starken Einfluss auf Stimmung und Depression. Dies wurde durch mehrere Studien nachgewiesen. Zum Beispiel haben Studien an Mäusen gezeigt, dass diejenigen, die kein Darmmikrobiom haben (sogenannte keimfreie Mäuse), im Vergleich zu Mäusen, die ein Darmmikrobiom haben, eine ungewöhnlich starke Stressreaktion haben[1]. Interessanterweise wurde diese gesteigerte Reaktion nach der Zugabe eines sogenannten residenten Darmbakteriums reduziert Bifidobacterium. Diese Art, zusammen mit einer anderen Schlüsselart namens Lactobacillus, hat sich gezeigt, dass es die Angst beim Menschen signifikant reduziert[2]. Die Fäkal-Mikrobiota-Transplantation (FMT) ist ein Prozess, bei dem Fäkalien von einem gesunden Spender in einen Empfänger transplantiert werden, um das Bakteriengleichgewicht in seinem Darm wiederherzustellen. FMT-Experimente wurden von gesunden Patienten zu solchen mit depressiven und angstähnlichen Symptomen und umgekehrt durchgeführt; In allen Fällen berichteten kranke Patienten von einer Verringerung der Symptome nach Erhalt der Transplantation und gesunde Patienten von einer Zunahme der Symptome[3]. Schließlich ist Serotonin ein Hormon, das im Gehirn wirkt, um positive und fröhliche Stimmungen zu verursachen. Dieses Hormon wird von Darmbakterien produziert und tatsächlich werden etwa 90 % des körpereigenen Serotonins von diesen Bakterien produziert[4]. Dies sind nur einige Beispiele, die zeigen, welche Auswirkungen Darmbakterien auf die psychische Gesundheit haben.

Um mehr über die Auswirkungen des Darmmikrobioms auf die psychische Gesundheit zu erfahren, lesen Sie diesen Artikel der BBC – https://bbc.in/3npHwet

Unser Immunsystem (dh das System, das uns hilft, Infektionen abzuwehren) wird ebenfalls vom Darmmikrobiom beeinflusst. Verschiedene Darmbakterien sind in der Lage, Immunzellen (T-Zellen) zu stimulieren, sich auf einen bestimmten Zelltyp zu spezialisieren, der T-regulatorische Zellen (oder Tregs) genannt wird. Tregs unterdrücken das Immunsystem und daher können sich aus einer verminderten Aktivierung dieser Immunzellen übertriebene allergische Reaktionen (z. B. Ekzeme) entwickeln. Im Darm sind einige Bakterien in der Lage, Tregs zu aktivieren. Dies legt die Möglichkeit nahe, diese Arten Patienten mit überaktiven allergischen Reaktionen zu verabreichen, um Allergien und Entzündungen zu lindern. Diese Hypothese liefert erste ermutigende Ergebnisse, beispielsweise bei Ekzemen, https://nationaleczema.org/topical-microbiome/. Siehe auch den Abschnitt am Ende über Probiotika.

Lungen- und Darmmikrobiome – Allergie und Asthma

Die unteren Atemwege beherbergen eine andere Population von Mikroorganismen – das so genannte Lungenmikrobiom. Die Zusammensetzung dieses Mikrobioms unterscheidet sich von der des Darms. In der Lunge sind viel weniger Bakterien vorhanden als im Darm, und diese Umgebung ist viel schwieriger zu untersuchen, hauptsächlich weil die Methoden zur Gewinnung von Lungenproben invasiv sind. Anfangs wurde angenommen, dass die Lunge eine sterile Umgebung ohne Bakterien sei und das Lungenmikrobiom erst in den letzten Jahren entdeckt wurde, daher ist über diese Population im Vergleich zum Darm viel weniger bekannt.

Bekannt ist, dass das Lungenmikrobiom eine Rolle bei der Gesundheit der Atemwege spielt und eine verringerte Vielfalt von Mikrobenarten mit Krankheiten assoziiert ist – wobei eine stärkere Verringerung der Vielfalt mit schwereren Erkrankungen einhergeht. Wichtig ist, dass das Lungenmikrobiom über die Lunge-Darm-Achse mit dem Darmmikrobiom verbunden ist und Atemwegs- und Magen-Darm-Erkrankungen häufig gemeinsam vorliegen. Die beiden sind über das Immunsystem miteinander verbunden und die Kommunikation erfolgt, wie beim Darm und Gehirn, über chemische Botenstoffe. Dies bedeutet, dass Veränderungen im Darmmikrobiom auch Auswirkungen auf allergische Reaktionen der Atemwege und Asthma zu haben scheinen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Asthmapatienten im Vergleich zu Nicht-Asthmatikern eine veränderte Artenvielfalt in ihren Lungen- und Darmmikrobiomen aufweisen, und es wird angenommen, dass dieses Ungleichgewicht zur Überempfindlichkeit und Hyperreaktivität des Immunsystems beiträgt.

Eine Bakterienart genannt Bacteroides fragilis (B. fragilis) In experimentellen Mausmodellen (zur Simulation von Asthma) wurde gezeigt, dass es das Gleichgewicht zwischen der Art der vom Körper produzierten Immunantwort reguliert[5]. Allergische Entzündungsreaktionen werden durch einen spezifischen Signalweg (als Th2-Signalweg bezeichnet) hervorgerufen, während nicht-allergische Immunantworten durch einen anderen Signalweg (Th1) erzeugt werden. Diese Bakterienart ist wichtig, weil sie das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Signalwegen steuert, um sicherzustellen, dass keine der Reaktionen dominant wird. B. zerbrechlich ist auf ein Kohlenhydrat namens N-Glykan angewiesen, und die N-Glykan-Produktion ist bei Patienten mit schwerem Asthma reduziert[6]. Das macht es schwerer für B. fragilis zu wachsen, so dass es wahrscheinlicher ist, dass eine allergische (Th2)-Reaktion dominiert, wenn das Gleichgewicht zwischen den beiden Signalwegen weniger reguliert wird. Dies ist ein Beispiel dafür, wie wichtig Darmbakterien bei einer Krankheit wie allergischem Asthma sein können.

Klicken Sie auf diesen Link, um mehr über die Darm-Lungen-Verbindung und ihre Relevanz bei COVID-19 zu erfahren – https://bit.ly/3FooPOp

Die Zukunft – Probiotika, FMT und Forschung

Probiotika sind definiert als „lebende Mikroorganismen, die bei Verabreichung in angemessenen Mengen dem Wirt (Mensch) einen gesundheitlichen Nutzen verleihen“. Sie kommen in verschiedenen Formen vor und werden für verschiedene gesundheitliche Vorteile eingenommen, wobei verschiedene Bakterien unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen.

Probiotika wurden in den letzten Jahren für die Anwendung bei Asthmapatienten mit allergischer Sensibilisierung untersucht. Einige Experimente wurden durchgeführt, um Probiotika zur Behandlung von Asthma zu testen, und haben sich als erfolgreich erwiesen. Beispielsweise gab eine Studie 160 asthmatischen Kindern im Alter von 6-18 Jahren Probiotika als Kapseln für 3 Monate; Die Ergebnisse zeigten, dass die Patienten den Asthma-Schweregrad verringerten, die Asthmakontrolle verbesserten, die maximale Ausatmungsflussrate erhöhten und die IgE-Spiegel (ein Marker für Allergien) verringerten[7]. Bemerkenswerterweise wurden viele Studien zu diesem Thema an Mäusen oder Kindern durchgeführt und die Ergebnisse sind widersprüchlich, so dass mehr Forschung in diesem Bereich erforderlich ist, bevor Probiotika als Behandlung empfohlen werden können.

FMT ist eine etablierte wirksame Behandlung für Clostridium difficile Infektionen, aber Experimente bei allergischen Erkrankungen wurden noch nicht vollständig untersucht. Derzeit läuft eine klinische Studie für oral verkapseltes FMT zur Behandlung der Erdnussallergie, und Phase I wurde abgeschlossen, die Ergebnisse wurden jedoch noch nicht veröffentlicht. Da diese Studien immer zahlreicher werden, ist es wahrscheinlich, dass sie sich auf allergisches Asthma und möglicherweise sogar auf Allergien erstrecken werden Aspergillus-Sensibilisierung. So wie es aussieht, gibt es einigen Widerstand gegen solche Studien, da einige Menschen gegen die Idee sind, den Stuhl von einer Person auf eine andere zu übertragen, oder von ihr „angewidert“ sind. In Wirklichkeit handelt es sich bei FMT jedoch nicht um eine Transplantation von Fäkalien, sondern von Mikrobiota aus dem Darm. Darüber hinaus hatten nicht alle FMT-Studien positive Ergebnisse – eine Studie mit hämatopoetischen Stammzelltransplantationspatienten erwies sich als tödlich für einen Mann, der eine Spenderprobe erhielt, die nicht auf eine arzneimittelresistente Art gescreent worden war E.coli [8]. Die FMT-Forschung für Allergien befindet sich noch in einem frühen Stadium und weitere Forschung ist erforderlich, um ihre Sicherheit zu gewährleisten, aber es besteht kein Zweifel, dass sie ein großes Potenzial für die Zukunft hat.

Nichtsdestotrotz ist die Aufrechterhaltung eines gesunden Bakteriengleichgewichts in Ihrem Darm- und Lungenmikrobiom wichtig für die Gesundheit und das Wohlbefinden aller. Dies wird durch eine gesunde ausgewogene Ernährung mit vielen Ballaststoffen und Lebensmittel zu essen, die viele nützliche Bakterien enthalten, wie Naturjoghurt oder Kefir. Obwohl sie früher vom NHS nicht als Behandlung empfohlen wurden, sollten Sie dies in Betracht ziehen Einnahme eines Probiotikums. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass Probiotika im Gegensatz zu Medikamenten als Nahrungsergänzungsmittel gelten und die Herstellung dieser Produkte daher nicht reguliert ist, was bedeutet, dass Sie nicht sicher sein können, dass sie die auf dem Etikett angegebenen Bakterien enthalten. Es ist auch erwähnenswert, dass Probiotika, die in klinischen Studien verwendet werden, wahrscheinlich wirksamer sind als solche, die rezeptfrei gekauft werden können, da sie wahrscheinlich eine höhere Dosis und mehr Arten enthalten.

Es gibt gute Beweise dafür, dass die Einnahme eines Probiotikums während der Einnahme von Antibiotika effektiv ist, um antibiotikabedingten Durchfall zu reduzieren, aber auch dies ist noch keine empfohlene Behandlung. Die wichtigsten Arten, auf die man achten sollte, sind Lactobacillus (L) rhamnosus. L. acidophilus und L. casei. Auch Bifidobacterium (B) lactis und Saccharomyces (S) boulardii. Damit diese Probiotika wirksam sind, ist eine Dosis von 10 Milliarden (10^10) KBE (Bakterien) erforderlich. Wenn auf dem Produkt keine Dosierung angegeben ist, enthält es wahrscheinlich nicht genügend Bakterien, um eine signifikante Wirkung zu erzielen. Darüber hinaus ist eine Dosis von weit über 10 Milliarden nicht vorteilhaft und kann nachteilige gesundheitliche Auswirkungen wie Bauchschmerzen verursachen. Eine in den Niederlanden durchgeführte Studie hat eine Liste empfohlener Probiotika verschiedener Hersteller zur Behandlung von Durchfall während der Einnahme von Antibiotika zusammengestellt. Diese Studie wurde nicht in Großbritannien durchgeführt, daher sind möglicherweise nicht alle diese Probiotika hier verfügbar, aber sie ist sehenswert. Siehe diese Liste hier . Beachten Sie, dass eine Drei-Sterne-Bewertung die beste ist, aber eine Ein-Stern-Bewertung immer noch eine Empfehlung wert ist.

Zusammenfassend wissen wir, dass Mikrobiome äußerst wichtig für unsere Gesundheit sind, also kümmern Sie sich so gut wie möglich um Ihre.

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[1] https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/jphysiol.2004.063388

[2] https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/assessment-of-psychotropiclike-properties-of-a-probiotic-formulation-lactobacillus-helveticus-r0052-and-bifidobacterium-longum-r0175-in-rats-and-human-subjects/2BD9977C6DB7EA40FC9FFA1933C024EA

[3] https://bmcpsychiatry.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12888-020-02654-5

[4] https://ieeexplore.ieee.org/document/8110878

[5] https://academic.oup.com/glycob/article/25/4/368/1988548

[6] https://www.researchgate.net/publication/233880834_Transcriptome_analysis_reveals_upregulation_of_bitter_taste_receptors_in_severe_asthmatics

[7] Wirksamkeit der Lactobacillus-Verabreichung bei Schulkindern mit Asthma: Eine randomisierte, Placebo-kontrollierte Studie – PubMed (nih.gov)

[8] https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1910437?query=featured_home

 

Zuletzt aktualisiert am 21. Dezember 2021 von Katy McGuiness