Mikrobielle Vielfalt aufbauen

Gesunder Zustand

Ein gesunder Darm beherbergt Hunderte Bakterienarten. Viele erfüllen ähnliche Aufgaben. Fällt eine aus, übernimmt eine andere, ähnlich wie in einem artenreichen Wald. Diese Redundanz macht das Ökosystem widerstandsfähig gegen Störungen wie Infekte, Reisen oder eine Ernährungsumstellung. Fachleute sprechen von Resilienz: Nach einer Störung kehrt das System zu seinem Ausgangszustand zurück. Je mehr Arten mit überlappenden Fähigkeiten da sind, desto eher gelingt das.

Wenn von „Vielfalt“ die Rede ist, sind zwei Dinge gemeint. Die Artenzahl (Reichtum) sagt, wie viele verschiedene Arten vorkommen. Die Gleichmäßigkeit sagt, ob sich die Anteile ähnlich verteilen oder eine Art alles dominiert. Beides wird in Studien oft zu einer einzigen Zahl zusammengefasst, die für die Gesundheit nur grob taugt. Entscheidend ist meist weniger die Zahl selbst als die Frage, ob wichtige Aufgaben abgedeckt sind: Ballaststoffe zerlegen, Butyrat Butyrat Eine kurzkettige Fettsäure und die wichtigste Energiequelle der Zellen der Dickdarmwand. Sie stärkt die Barriere und dämpft Entzündungen. Mehr im Kapitel „Butyrat und andere kurzkettige Fettsäuren“ bilden, Gallensäuren Gallensäuren Von der Leber gebildete Stoffe, die Fett verdaulich machen. Etwa 95 Prozent werden im letzten Dünndarmabschnitt zurückgeholt, Darmbakterien wandeln den Rest um. Mehr im Kapitel „Gallensäuren: wenn Galle Durchfall macht“ umbauen, Schleim in Maßen verwerten.

Die Arten sind eng verflochten. Bifidobakterien zerlegen zum Beispiel Ballaststoffe wie Inulin und geben dabei Acetat und Laktat ab. Butyratbildner wie Faecalibacterium prausnitzii verwerten diese Zwischenprodukte und stellen daraus Butyrat her, das die Darmzellen versorgt. Fachleute nennen das Cross-Feeding. Fällt ein Glied der Kette aus, leidet die ganze Kette.

Zur Vielfalt gehören nicht nur Bakterien. Im Darm leben auch Archaeen (etwa die Methanbildner), Viren, darunter vor allem Bakteriophagen Bakteriophagen Viren, die nur Bakterien befallen. Im Darm gibt es vermutlich ähnlich viele Phagen wie Bakterien, vielleicht mehr, und sie steuern mit, welche Bakterien sich durchsetzen. Mehr im Kapitel „Bakteriophagen: die Jäger im Darm“, die Bakterien befallen und deren Bestände mitregeln, sowie Pilze. Die Pilzgemeinschaft ist bei Gesunden artenarm und von Hefen geprägt, etwa Saccharomyces, Malassezia und Candida; sie schwankt von Person zu Person stark. Ob diese Gruppen für die Gesamtvielfalt wichtig sind, wird noch erforscht, sicher ist, dass sie mit den Bakterien im Austausch stehen.

Vielfalt entsteht nicht überall gleich. Im Magen und im Dünndarm sind es wenige Keime pro Milliliter, weil Magensäure, Galle, Verdauungsenzyme und die Putzwelle zwischen den Mahlzeiten (der Migrating Motor Complex) sie klein halten. Die große Vielfalt gehört in den Dickdarm, wo der Inhalt langsam wandert und Ballaststoffe als Futter ankommen. Auch Schleimschicht Schleimschicht Eine Gelschicht aus Muzinen auf der Darmwand, die Bakterien auf Abstand hält. Im Dickdarm ist die innere Schicht fast keimfrei. Mehr im Kapitel „Die Schleimschicht und Zusatzstoffe“ und Immunsystem formen mit: Sekretorisches IgA IgA (sekretorisches IgA) Antikörper der Schleimhäute. Er wird in großer Menge in den Darm abgegeben und hält dort Keime im Schleim fest, ohne Entzündung auszulösen. Mehr im Kapitel „IgA: der Antikörper, der den Darm sauber hält, und was Vitamin A, D und Omega-3 damit zu tun haben“ und die Schleimhaut entscheiden mit, wer sich dauerhaft ansiedeln darf. Die Vielfalt im Stuhl ist also das Ergebnis eines ganzen Verdauungsweges, nicht nur der Bakterien.

Gestörter Zustand: Ursachen und Folgen

In Industrieländern ist die Vielfalt der Darmflora Mikrobiom, Darmflora Die Gemeinschaft aller Mikroben im Darm, vor allem Bakterien, dazu Viren, Pilze und Archaeen. Die meisten leben im Dickdarm. geringer als bei Menschen, die traditionell leben. Als Gründe gelten ballaststoffarme Kost, häufige Antibiotika und stark verarbeitete Lebensmittel. Dass Ballaststoffmangel allein schon viel bewirken kann, zeigt ein Mausversuch: Mit ballaststoffarmem Futter verloren Mäuse mit menschlicher Darmflora über mehrere Generationen immer mehr Arten, und diese kamen auch durch Ballaststoffe allein nicht zurück. Sie fehlten schlicht im Bestand und mussten zusätzlich wieder eingebracht werden. Auf Menschen lässt sich das nicht eins zu eins übertragen, es erklärt aber, warum Vielfalt sich schwer „nachfüttern“ lässt.

Nach einer Antibiotikatherapie kehren manche Arten nicht zurück. Bei drei Personen, die zweimal Ciprofloxacin nahmen, sank die Vielfalt innerhalb weniger Tage deutlich, und in den Wochen danach erholte sie sich meist nur teilweise; jede Person reagierte anders. Geringe Vielfalt geht mit Übergewicht, entzündlichen Darmerkrankungen und Infektanfälligkeit einher, wobei Ursache und Folge oft nicht klar zu trennen sind.

Auch Medikamente jenseits der Antibiotika wirken: Rund jedes vierte untersuchte Medikament, das kein Antibiotikum ist, hemmte im Labor das Wachstum mindestens einer Darmbakterienart. Säureblocker lassen mehr Mundbakterien in tiefere Abschnitte gelangen und senkten in einer Studie schon nach vier Wochen die Vielfalt. Auf süße Zusatzstoffe, Emulgatoren Emulgatoren Zusatzstoffe, die Fett und Wasser vermischen, etwa Carboxymethylcellulose oder Polysorbat 80. Einige greifen in Studien die Schleimschicht an. Mehr im Kapitel „Die Schleimschicht und Zusatzstoffe“ und Schimmelgifte gehen eigene Kapitel ein.

Manche Aufgaben beherrschen nur wenige Spezialisten, etwa die Umwandlung von Gallensäuren durch einige Clostridien. Gehen sie verloren, fehlt die Funktion, auch wenn die Gesamtzahl der Bakterien wieder stimmt. Vielfalt ist deshalb auch eine Versicherung für seltene Fähigkeiten.

Wichtig ist eine Einschränkung: Mehr Vielfalt ist nicht immer besser. Bei langsamer Darmpassage, also festem, seltenem Stuhl, misst man oft eine höhere Artenzahl, zugleich verschiebt sich die Vergärung von Kohlenhydraten zu Eiweiß, und im Urin tauchen mehr Abbauprodukte aus dem Eiweißabbau auf. Hohe Vielfalt bei Verstopfung ist deshalb kein Zeichen von Gesundheit. Auch ein Stuhltest, der nur eine Vielfaltszahl meldet, sagt dir wenig. Aussagekräftiger sind Beschwerden, Stuhlrhythmus und die Frage, was du isst.

Unterschiede zwischen Menschen sind groß. Kinder bauen ihre Flora in den ersten Lebensjahren auf, ältere Menschen verlieren oft Arten, auch weil sie weniger Abwechslung essen. Eine Mittelmeerkost über ein Jahr veränderte bei Menschen zwischen 65 und 79 Jahren die Flora in Richtung der Arten, die mit weniger Gebrechlichkeit verbunden sind.