Kann die Medizin die Darmflora nutzen, um Multiple Sklerose, Angstzustände, Autismus oder sogar Alzheimer zu heilen? So weit ist man noch lange nicht. Trotzdem belegen immer mehr Studien, dass Mikroorganismen aus dem Darm sowohl unser Verhalten beeinflussen als auch die Physiologie und Neurochemie des Gehirns verändern können. Wie aktuelle Untersuchungen einer Forschergruppe unter der Leitung von Prof. John Cryan (Foto), Leiter des APC Microbiome Institute der Cork-University in Irland zeigen, könnten könnten sich neue Wege in der Behandlung z.B. von Krankheiten des Nervensystems und psychischen Störungen ergeben.
Was hat die Darmflora mit dem Großhirn zu tun?
Prof. John F. Cryan erforscht schon seit Jahren die Rolle der Darmbakterien in der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn und gehört zu den Vorreitern der Erforschung der Hirn-Darm-Achse. Die Bakterien könnten, so Cryans Erkenntnis, ganz neue Perspektiven für die Behandlungen von Angst, depressiver Verstimmung und stressbedingten psychiatrischen Störungen eröffnen. Auch die aktuelle Studie der Gruppe um Cryan war diesem Thema gewidmet, in der es um den Einfluss der Mikrobiota auf den präfrontalen Cortex (PFC, Frontallappen) ging. Der PFC ist eine Schlüsselregion im Großhirn, in der zum einen die Vernunft zu Hause ist, wo aber auch Emotionen verarbeitet werden. Er spielt bei der Entstehung verschiedener neuropsychologischer Störungen wie Depression, Schizophrenie und Autismus eine Rolle.
Wie die Darmflora bei der Isolierung unserer Nerven hilft
Die Forscher verglichen Mäuse mit normaler Darmflora und keimfreie Mäuse, die auf Grund einer Antibiotikabehandlung keine Darmflora besaßen. Sie wollten wissen, was im Frontallappen der keimfreien Gruppe im Vergleich mit den normalen Mäusen passiert und machten dabei eine überraschende Entdeckung: Den Zusammenhang zwischen einer intakten Darmflora und der Versorgung der Nerven mit Myelin. Myelin ist eine Substanz, die die Fortsätze von Nervenzellen wie eine Isolierung in Form der sogenannten Myelinscheiden umgibt. Intakte Myelinscheiden schützen die Nervenfortsätze und sichern die schnelle und effiziente Kommunikation im Nervensystem. Somit sind sie eine Voraussetzung für das normale Funktionieren unserer Nerven. Wird diese Isolierschicht beschädigt, entstehen neurologische Erkrankungen mit z.T. verheerenden Folgen. Auch der Multiplen Sklerose liegt ein Abbau des Myelins zu Grunde, was zu den bekannten Wahrnehmungs- und Bewegungsstörungen führt, die schließlich zum Tod führen können.
Beweis für die Wechselwirkung zwischen Darm und Hirn
Wie gut oder schlecht die Nervenzellen im PFC mit Myelin isoliert sind, ist mit abhängig von der Existenz einer intakten Darmflora – so die wichtigste Erkenntnis der Studie des Teams von Cryan. Bei den keimfreien Mäusen konnten die Forscher im Vergleich zu den Mäusen mit Darmflora im präfrontalen Cortex einen wesentlich stärkeren Anstieg der Genexpression für Myelin messen. Wurde den keimfreien Mäusen anschließend wieder eine normale Darmflora übertragen, ging ihre Fähigkeit zur verstärkten Myelinbildung weitgehend verloren. Durch den Einsatz der Transmissionselektronenmikroskopie konnten die Forscher erstmalig das Ausmaß der Zunahme der Myelinisierung sichtbar machen – was einen wissenschaftlichen Durchbruch bedeutet: “Wir haben damit einen Prozess entschlüsselt, der die Myelinbildung im Frontallappen bremst“ resümiert Cryan. „Unseres Wissens nach ist das die erste Studie, die eine Verbindung zwischen Mikrobiom und Myelinbildung eindeutig beweist.“ Von ihrer Entdeckung erhoffen sich die Forscher nun auch für die Therapie der Multiplen Sklerose und anderer Erkrankungen des Nervensystems, die auf Schädigungen der Myelinscheide beruhen, ganz neue Ansatzpunkte. Dabei denkt man über den Einsatz von Prae- und Probiotika sowie über Stuhlübertragungen nach, um die Zusammensetzung der Darmflora in Richtung auf einen optimalen Einfluss auf das Gehirn zu „justieren“.
Zukunftsmusik: Prae- und Probiotika statt Psychopharmaka?
Bis dahin bleibt allerdings noch viel zu erforschen: Cryan und sein Team planen derzeit neue Studien mit Mäusen verschiedener Altersgruppen, um herauszufinden, in welchen Lebensphasen eines Wirtes das Mikrobiom welchen Einfluss auf das Gehirn hat. „Wir wollen die grundlegenden Mechanismen verstehen: Wo im Mikrobiom liegt die Ursache für die beobachtete Wirkung“ fragt Cryan. „Sind es bestimmte Stoffwechselprodukte, die im Mikrobiom entstehen – oder ist es vielleicht ihr Fehlen – und wenn ja, ließen sich diese Substanzen z.B. mit Hilfe von Antibiotika substituieren?“ Bis dereinst vielleicht irgendwann einmal Prä- oder Probiotika Psychopharmaka ergänzen oder ersetzen, werden noch viele Jahre vergehen.
docFood meint
Wenn es um den möglichen therapeutischen Nutzen der Mikrobiata geht, entspringen viele Ideen von Medizinern und ERnährungstherapeuten noch dem Reich der Phantasie. Andererseits ist heute schon viel möglich – z.B. durch den Einsatz von Pre- und Probiotika im Bereich der gastroenterologischen Erkrankungen. Was alles möglich ist, darum geht es gerade mal wieder im freiraum: Im Seminar “Mikrobiota und Ernährung” geben die Oecotrophologinnen Dr. Maike Groeneveld und Ute Körner eine aktuellen Überblick über den Stand der Wissenschaft und die derzeitigen Ansatzpunkte in der therapeutischen Praxis.
Dr. Friedhelm Mühleib
