Die in unserem Darm lebenden Bakterien sind nicht nur Mitesser, die von uns gefüttert werden. Vielmehr treten sie aktiv in Kontakt mit den Zellen des Darms und beeinflussen dessen Funktion. “Sie haben Strategien entwickelt, um ihre Nahrungsbedürfnisse zu befriedigen und wirken dabei gleichzeitig zum Nutzen ihres Wirts”, sagt Jeffrey Gordon von der Washington University School of Medicine in St. Louis. Er ist Leiter einer Arbeitsgruppe, die nachweisen konnte, dass Darmbakterien verschiedene Gene von Darmzellen aktivieren.
Die Wissenschaftler analysierten, welche Auswirkung die bakterielle Besiedlung des Darms keimfrei aufgewachsener Mäuse auf die Genaktivität von Darmzellen hat. Die Untersuchungen wurden mit Bacteroides thetaiotaomicron durchgeführt, einer im Darm von Menschen und Mäusen vorherrschenden Bakterienart. Durch den Einsatz von Genchips konnte die Aktivität zahlreicher Gene gleichzeitig getestet werden. “Genchips ermöglichten uns, den Einfluss eines Darmbakteriums auf über 20.000 Mausgene zu überprüfen”, erklärt Lora Hooper, Erstautorin der in Science veröffentlichten Arbeit.
Die Forscher konnten nachweisen, dass B. thetaiotaomicron mehrere Gene aktiviert, die an der Aufnahme und Umsetzung von Zuckern und Fetten beteiligt sind. Außerdem unterstützt die bakterielle Besiedlung die Schutzfunktion der Darmschleimhaut, die darin besteht, dass keine schädlichen Stoffe und Bakterien diese Barriere durchbrechen. Sogar auf die Bildung von Blutgefäßen und die Reifung des Verdauungstraktes nach der Geburt wirken Darmkeime ein. “Wir waren erstaunt darüber, welch breites Spektrum normaler Darmfunktionen von einer einzigen Bakterienart beeinflusst wird”, sagt Hooper.
Werden die Wechselwirkungen zwischen Mikroben und ihrem Wirt gestört, könnte das gesundheitliche Konsequenzen haben. “Es stellt sich die Frage, wie sich individuelle Unterschiede in der Zusammensetzung der Darmflora auf die Nahrungsverwertung und die Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten auswirken”, sagt Gordon. Er hofft, durch weitere Untersuchungen Ursachen und Behandlungsmöglichkeiten von chronischen Darmerkrankungen und der Unverträglichkeit bestimmter Nahrungsmittel aufklären zu können.
Joachim Czichos
