Du bist, was Du isst

Neue Erkenntnisse zur „Darm-Hirn-Achse“

Wer monatelang nur Hamburger isst und Cola trinkt wird krank und dick. Der Film „Supersize me“ hat es publik gemacht. Hinter dem Satz „Du bist, was Du isst“, steckt aber noch mehr: Menschen, die sich intensiv mit der Ernährung auseinander setzen, entwickeln eine korrespondierende Lebenseinstellung. Sie bringen Darm und Hirn in einen ganzheitlichen Kontext.

Das lässt sich sogar auf die Neurologie ausweiten, erklärt Dr. Patricia Lepage vom Institut National de la Recherche Agronomique im französischen Jouy-en-Josas auf dem 2. Kongress der European Academy of Neurology ausführte, der gerade in Kopenhagen stattfindet.

Das Darm-Mikrobiom

Es gibt Darmbakterien, die mutig machen oder Multiple Sklerose auslösen. Immer mehr Forschungsergebnisse bestätigen die Bedeutung der so genannten „Darm-Hirn-Achse“ für die Neurologie.

Das Darm-Mikrobiom besteht aus rund 1.000 verschiedenen Bakterienarten mit mehr als 100 Billionen Zellen. Das sind zehn Mal so viele Zellen, wie der eigentliche Mensch hat und 150 Mal so viele Gene. Diese Mikrobenwelt entwickelt sich zusammen mit „seinem Wirt“ in einem symbiotischen Verhältnis. Die Zusammensetzung beginnt bereits bei der Geburt im Geburtskanal der Mutter. Da werden beispielsweise schon Antibiotika aufgenommen. Später bestimmen Nahrung, Infektionen, Stress und die genetische Veranlagung das Gesamtbild. Ältere Personen mit schlechtem Gesundheitszustand haben häufig eine geringere Vielfalt an Mikroorganismen in ihrem Mikrobiom oder entzündungsfördernde Erscheinungsformen.

Darmflora beeinflusst das Verhalten

Im Darm siedeln Bakerien, Archaeen, Viren und Pilze. Ihre Gesamtheit wird als Darm-Mikrobiom bezeichnet. In Tierversuchen wurde ermittelt, dass die Darmflora das Verhalten seines Wirtes beeinflussen kann. „Darm-Mikroben können nachweislich Neuromediatoren produzieren, die auf das Gehirn wirken. Keimfreie Mäuse zeigten sich beispielsweise weniger ängstlich als Artgenossen, deren Darm mit der natürlichen Flora besiedelt war. Allerdings gibt es bislang nur sehr spärliche Daten dazu, wie dieser Vorgang im menschlichen Gehirn abläuft“, berichtete Dr. Lepage.

Darm und Gehirn sind über mehrere Kommunikationswege miteinander verbunden. Da ist zum Beispiel der Vagus-Nerv, der seinen Namen vom lateinischen „Umherschweifen“ hat. Der größte Nerv des Parasymphatikus ist an fast allen Tätigkeiten der inneren Organe beteiligt. Darüber hinaus verbinden das Immunsystem, das Nervensystem des Darms und der mikrobielle Stoffwechsel über Signale den Austausch von Informationen zwischen Gehirn und Darm. Darmbakterien bauen beispielsweise Kohlenhydrate in kurzkettige Fettsäuren wie die Buttersäure um. Die Buttersäure festigt die Verbindungen zwischen den Zellen und verstärkt die Blut-Hirn-Schranke. Letztere schützt das Gehirn vor Infektionen und Entzündungen.

Regulierung von Gehirnprozessen

Keimfreie Mäuse hat auch der Neurowissenschaftler Prof. John Cryan vom PAC Microbiome Institut im irischen Cork untersucht. Sein Fazit: Das Darm-Mikrobiom steuert fundamentale Gehirnprozesse. „Wir untersuchten das Gehirn von keimfreien Mäusen. In einer Region, dem präfrontalen Kortex, fanden wir eine stärkere Myelinisierung [1] als bei normal gehaltenen Tieren. Das könnte direkte Folgen für Krankheiten haben, bei denen die Myelinscheide betroffen ist. Vom Mikrobiom abhängig sind außerdem die Bildung von Nervenzellen des Hippocampus im Erwachsenenalter und die Aktivierung der Mikroglia, also der immunzellähnlichen Zellen in Gehirn und Rückenmark.“

Multiple Sklerose

MS ist eine Autoimmunerkrankung, die aus einer Verbindung von genetischen und umweltbedingten Faktoren entsteht. „Offenbar sind es aber nicht krankmachende, sondern für die Verdauung notwendige, nützliche Bakterien, die Multiple Sklerose auslösen können“, berichtete Dr. Gurumoorthy Krishnamoorthy vom Max-Plank-Institut für Neurobiologie im deutschen Martinsried. Im Versuch mit genetisch veränderten Mäusen zeigte sich, dass Tiere mit normal ausgeprägter Darmflora ohne äußere Einflüsse eine Entzündung im Gehirn entwickelten. Hingegen blieben keimfreie Mäuse gesund. Wie Dr. Krishnamoorthy erörterte, wird das Immunsystem der Mäuse mit normaler Darmflora in zwei Phasen aktiviert: Zunächst werden T-Zellen in den Lymphgefäßen des Darmtraktes aktiv und vermehren sich. Diese regen dann zusammen mit den Oberflächenproteinen der Myelinschicht B-Zellen zur Bildung krankmachender Antikörper an. „Beides löst Entzündungsreaktionen im Gehirn aus, die schubweise die Myelinschicht zerstören – ganz ähnlich, wie auch die MS-Erkrankung beim Menschen verläuft“, so der Experte. Dieser Prozess lässt vermuten, dass nicht Störungen im Nervensystem, sondern eine Veränderung des Immunsystems zur MS-Erkrankung führt. Forscher nehmen an, dass auch die Darmflora des Menschen eine Überreaktion des Immunsystems gegen die Myelinschicht hervorrufen kann, wenn eine entsprechende genetische Veranlagung dazu vorliegt. Welche Bakterien an der Entstehung von MS beteiligt sind ist allerdings noch unklar.

Lesestoff:

[1] Die Myelinisierung beschreibt die Ummantelung der Nervenzellen durch Membrane der Gliazellen (Myelinscheide). Diese „Isolierung“ ermöglicht eine schnellere Leitung des elektrischen Potenzials, also einem Nervenimpuls. Ab der Geburt nimmt die Myelinsisierung zu. Eine verspätete Myelinisierung soll die Anpassung an Umwelt und soziales Verhalten ermöglichen, aber auch psychische Krankheiten wie Schizophrenie im Erwachsenenalter hervorrufen. Die „richtige Myelinisierung“ ist eine Beschreibung für die Gehirnentwicklung.

Lesestoff:

Gemeinsame Entwicklung von Darmflora und Mensch

Roland Krieg