Immer mehr rückt der Lebensraum Darm in den Fokus der Wissenschaft: Die Bakterien, die unseren Verdauungstrakt besiedeln, haben sich in den letzten Jahren als Drahtzieher unserer Gesundheit erwiesen. Die Zusammensetzung dieser Mikrobengemeinschaft beeinflusst das Immunsystem, den Stoffwechsel und viele weitere Aspekte der Gesundheit. Die Merkmale der Darmflora eines Menschen werden dabei von verschiedenen Faktoren bestimmt. Einer ist bisher jedoch vergleichsweise wenig erforscht geblieben: der Einfluss von Krankheitserregern der Darmbakterien. Denn so wie Coronavirus und Co uns infizieren, haben es bestimmte Viren auch auf die Mikroben abgesehen. Sie werden Bakteriophagen – „Bakterienfresser“ – genannt.
Winzlinge, die Zwerge befallen
Wie alle Viren sind auch sie „Piraten des Lebens“: Sie betreiben keinen eigenen Stoffwechsel, sondern machen sich die Lebenskraft ihrer Wirtszellen zunutze. Viele Bakteriophagen besitzen beinartige Strukturen, durch die sie sich an die Oberfläche der Bakterien anheften können. Anschließend schleusen sie das in einem Kopfteil gelagerte Erbgut in die Zellen ein. Dadurch verwandeln sie diese in Viren-Fabriken, die bis zum Kollaps neue Partikel produzieren. Anschließend machen sich die freigesetzten Bakteriophagen dann auf die Reise zu neuen Opfern. Auf diese Weise können sie die Populationen von Bakterien stark beeinflussen und auch zur Entwicklung von genetischen Veränderungen beitragen. Es gibt sogar bereits Ansätze, auf bestimmte Bakterien spezialisierte Phagen gezielt zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten einzusetzen.
Dass auch die harmlosen oder „freundlichen“ Bakterien des menschlichen Darms von bestimmten Phagenarten befallen werden, ist grundsätzlich bereits lange bekannt. „Das Ausmaß der viralen Diversität im menschlichen Darm ist jedoch weitgehend unklar geblieben“, schreibt das Forscherteam unter der Leitung des Wellcome Sanger Institute in Hinxton. Deshalb haben die Wissenschaftler nun die virale Artenvielfalt mithilfe der Metagenomik systematisch ausgelotet. Diese Technik vergleichender DNA-Analysen ermöglichte es, in den genetischen Daten von über 28.000 Proben menschlicher Darmflora und von knapp 3000 Genomen von Bakterienisolaten nach den viralen Erregern zu stöbern.
Es wimmelt
Wie die Wissenschaftler berichten, identifizierten sie insgesamt rund 140.000 virale Spezies, die im menschlichen Darm vorkommen, von denen mehr als die Hälfte noch völlig unbekannt war. Darunter sind auch Viren, die offenbar eine spezielle gemeinsame Entwicklungsgeschichte besitzen. Die Wissenschaftler haben dieser Gruppe nun die Bezeichnung „Gubaphagen“ gegeben. Sie haben festgestellt, dass deren Vertreter nach den sogenannten crAssphagen die zweithäufigsten Viren im menschlichen Darm darstellen. Es ist nun eine offene Frage, welche Rolle die neu entdeckten Gubaphagen in der Lebenswelt des Darms spielen.
