Was in uns lebt: Segen und Fluch

Eine neuere Studie relativiert allerdings die Sorge, dass ein Kaiserschnitt dem Mikrobiom dauerhaft schadet. Ein niederländisches Forschungsteam untersuchte sehr detailliert die Flora von 128 Mutter-Kind-Paaren und zwar auf der Haut, in der Nase, im Speichel, der Muttermilch und im Stuhl. Dabei zeigte sich: 58 Prozent der Flora im Darm der Kinder stammte so oder so von der Mutter, und zwar gleichgültig, wie sie zur Welt gekommen waren.

Kinder, die via Kaiserschnitt geholt wurden, nahmen sogar besonders gut und schnell die Bakterien aus der Muttermilch an. Da die Milchdrüsen und der Darm miteinander verbunden sind, entsprechen die Kolonien der Milch ziemlich genau denen im mütterlichen Verdauungstrakt. „Die Natur hat offenbar mehrere Wege vorgesehen, um uns mit einem guten Mikrobiom auszustatten und unsere Gesundheit zu erhalten“, kommentiert Bernhard Resch, Neonatologe von der Medizinischen Universität Graz. Wichtig sei nur, dass Mütter nach einem Kaiserschnitt ihr Baby auch tatsächlich stillen.

Für die Mikrobiomforscherin Gabriele Berg war der Befund eine Bestätigung. Hatte sich doch über mehr als zwei Jahrzehnte in der Forschung der Glaube gehalten, die Geburt entscheide über das Mikrobiom. Danach ändere sich sowieso nicht mehr viel. Mikroben aus der Umwelt, wie auch der Nahrung würden keinen Unterschied mehr machen. Berg selbst hatte das das immer bezweifelt. Nun schlägt das Pendel zugunsten ihrer Haltung aus: Schon die Muttermilch beeinflusst, was im Darm wächst. Und was wir danach essen, tut es auch. Das hat Berg in Jahren ihrer intensiven Forschung festgestellt.

„Wir haben zu sehr auf gefährliche Keime in der Nahrung geschaut und dabei die Guten übersehen“, meint sie. Salmonellen auf Ei und Huhn oder durchfallerregende Kolibakterien auf Obst und Gemüse standen im Vordergrund. Und tatsächlich holen sich hunderttausende Personen hierzulande Jahr für Jahr eine Lebensmittelvergiftung, meist mangels Hygiene.

Nichtsdestotrotz sind die allermeisten Mikroben in der Nahrung nicht nur harmlos, sondern bereichern die Vielfalt unserer Besiedlung. „Die meisten Mikroben leben auch nicht auf den Lebensmitteln, wie viele denken. Sie leben gut geschützt in der Karotte, im Apfel und im Salat“, betont Berg. Besonders erstaunlich sei dass sich Größe und Vielfalt des Lebensmittelmikrobioms zwar mit dem Kochen vermindert, aber umfangreich bleibt. Das konnte Bergs Team an Äpfeln nachweisen.

An der Mikroflora konnte Berg erkennen: Je mehr Obst und Gemüse Personen verzehren, desto höher klettert der Anteil des Obst- und Gemüsemikrobioms in ihrem Stuhl. Mikroben aus Gemüse und Früchten konnten bis zu einem Fünftel der Darmbesiedelung stellen. „Wir haben damit zum ersten Mal nachgewiesen, dass es für unseren Darm sehr wohl einen Unterschied macht, was wir essen“, freut sich Berg.

Die Diversität des Mikrobioms in Obst und Gemüse ist direkt nach der Ernte am höchsten und wirkt dann besonders günstig auf den Menschen. Sobald die Früchte länger liegen, verarmt die Flora, und es nehmen sogar antibiotikaresistente Vertreter zu. Vermutlich liegt das daran, dass die meisten Obst- und Gemüsesorten aus konventioneller Landwirtschaft nach der Ernte mit Fungiziden behandelt werden.

Vorsicht vor urban farming

Wenn Produkte indes ohne Erde in Gewächshäusern oder Hochhäusern gezogen werden, was vielfach als Landwirtschaft der Zukunft gepriesen wird, „haben diese ein Krankenhausmikrobiom“, warnt Berg. „Es dominieren bedenkliche wie auch krankmachende Erreger. Die Diversität ist stark herabgesetzt.“ Das Konzept des „urban farming“, einer städtischen Landwirtschaft im Innenraum, könnte mit neuen Nachteilen für die Gesundheit einhergehen.

Diese Erkenntnisse rücken gesunde Ernährung in ein neues Licht: Sie sollte eben nicht nur abwechslungsreich sein, sondern die Zutaten sollten auch frisch, saisonal und regional sowie unbehandelt sein. Hochverarbeitete Produkte haben den bisherigen Indizien nach ein ungünstiges Mikrobenprofil. Das fügt sich in das übrige Bild der Ernährungsforschung ein: Erst im November förderte eine Studie aus sieben europäischen Ländern an einer Viertelmillion Menschen zu Tage, dass ultrahochverarbeitete Produkte das Risiko erhöht, an typischen Zivilisationskrankheiten wie Krebs oder Herzkreislauferkrankungen zu sterben.

Manchmal können gute Mikroben sogar heilen. Das ist für hartnäckige Infektionen mit dem tückischen Keim Clostridium difficile bewiesen. Meist gewinnt er erst nach einer Antibiotikabehandlung die Oberhand, wenn nützliche Bakterien im Verdauungstrakt weitgehend fehlen. Clostridium difficile sorgt dann für viel Leid: Andauernder Durchfall, Bauchschmerzen, Erbrechen, mitunter sackt der Blutdruck ab.

Nicht immer lassen sich die Keime mit neuen Antibiotika vertreiben. Bei jedem Vierten kommen sie nach kurzer Zeit wieder. In der Folge wird es immer schwieriger, den Teufelskreis zu unterbrechen. „Im Darm gibt es dann praktisch kein intaktes Ökosystem mehr“, sagt Florian Fricke, Mikrobiomforscher und Bioinformatiker an der Universität Hohenheim in Stuttgart.

Als Heilversuch hat sich deshalb in Europa und den USA eine so genannte Stuhltransplantation etabliert. Dabei wird der Stuhl eines gesunden Spenders zunächst auf gefährliche Krankheitserreger wie Salmonellen und Coronaviren untersucht. Ist er frei von den einschlägigen Bekannten, wird der Stuhl mit Flüssigkeit vermengt und in den Darm des Empfängers gespült. Gut zwei Drittel der Betroffenen sind nach dieser Stuhlspende einer aktuellen Auswertung von sechs klinischen Studien zufolge geheilt. Das sind doppelt so viele wie nach einer Antibiotikatherapie. 2019 hatte es allerdings kurz so ausgesehen, als würde die Stuhltransplantation verboten. In den USA starb ein Patient, nachdem ihm eine Stuhlprobe mit multiresistenten Bakterien übertragen worden war. Eine zweite Person erkrankte. Doch die Fäkalien waren schlicht nicht getestet worden. Ein vermeidbarer Fehler; zusammen mit der hohen Heilungsrate hat das die Fachleute letztlich doch überzeugt. Auch bei anderen Darmleiden etwa bei Colitis ulcerosa und bei Harnwegsinfekten wirkt sich die Stuhlspende einer gesunden Person so günstig aus, dass man der Wirkung weiter auf den Grund geht. „Der Erfolg ist aber nicht so durchschlagend wie bei Clostridium difficile. Wir müssen erst noch genauer herausfinden, welche Mikroben im besten Fall übertragen werden und welche Empfänger und Spender besonders gut zueinander passen“, meint Fricke.

Lange Zeit war unklar, wie die Stuhlspende überhaupt wirkt. Forschende bezweifelten, ob sich das Mikrobiom überhaupt verpflanzen lässt. Eine kleine Sensation ist es deshalb, was Fricke entdeckte, als er die Ergebnisse von 250 Stuhltransplantationen gründlich durchforstete. Was nach dem Eingriff im Darm lebt, ist überwiegend das Mikrobiom des Spenders oder der Spenderin. Sogar, wenn vorher schon Kolibakterien vorhanden waren, wurden diese durch die neue eingebrachten Kolibakterienstämme verdrängt. Und auch zwei bis drei Monate nach der Transplantation dominierte das Spendermikrobiom. „Es ist also möglich, das Ökosystem des Darms von einer Person auf eine andere zu übertragen“, betont Fricke.

Ist die Besiedelung allerdings gesund und robust, ändert sie sich von selbst nicht ohne Weiteres, konnte er weiter zeigen. Drei Viertel des Mikrobioms bleiben über ein Jahr lang stabil. Nur das übrige Viertel fluktuierte. Fricke nennt die stabile Population unser Kernmikrobiom. Die spannende Frage ist, welche Lebensereignisse das Kernmikrobiom verletzen, sodass wir krank werden. Eine Antibiotikabehandlung birgt offensichtlich diese Gefahr, eine pflanzenarme Ernährung mit vielen hochverarbeiteten Lebensmitteln sicher eine andere. Doch die Forschung steht am Anfang. Und so sind Überraschungen vorprogrammiert.

Völlig unerwartet stieß etwa Cezmi Akdis, Allergieforscher an der Universität Zürich, darauf, dass gewerbliche Klarspüler, wie jedes Restaurant sie nutzt, das Darmmikrobiom massiv stören. Die Chemikalien werden vor dem Trocknungsvorgang zugegeben und überziehen alles Geschirr in Restaurants und Hotels mit einem dünnen Film. In höheren Dosen ließ das darin enthaltene Alkoholethoxylat die Darmepithelzellen ganz absterben. In niedrigeren Mengen wurde die Darmschleimhaut durchlässig. Keime aus dem Darm können dann in die Blutbahn und in andere Organe einwandern, wo sie Schaden anrichten.

Fachleute ziehen unterschiedliche Schlüsse aus solchen Erkenntnissen. Während Gabriele Berg sich für eine Gesunderhaltung des natürlichen, nützlichen Mikrobioms ausspricht, favorisieren andere den Weg, einzelne Erreger, die Schaden anrichten können, aus der Flora zu eliminieren. Andreas Peschel von der Universität Tübingen hat sich zu diesem Zweck speziell dem Mikrobiom der Nase zugewandt. Dort herrscht ein karges Terrain für Mikroben. Schließlich kommt kein Speisebrei vorbei. Statt ein paar tausend unterschiedlichen Spezies wohnen in dem Organ auch nur rund ein Dutzend. Die meisten der Bewohnenden sind harmlos. Ob sie gar nützen, ist nicht einmal ansatzweise erforscht. Wieder dominiert der pathologische Blick.

Bei jeder dritten Person etwa wohnt Staphylococcus aureus in der Nase. Oft ist er antibiotikaresistent, weshalb er dann zum Methicillin resistenten Staphylococcus aureus wird, der in jedem Krankenhaus unter dem Kürzel „MRSA“ gefürchtet ist. Denn, wenn wir uns verletzen, etwa bei einem Verkehrsunfall, oder einfach nur operiert werden, kann der Keim aus der Nase, die wunde Haut befallen und dann gefährlich werden. Peschel hält eine Impfung gegen solche potenziell gefährlichen Bewohner für den richtigen Weg.

Erstaunlicherweise scheint sich das menschliche Immunsystem tatsächlich pauschal vor seinen Besiedlern zu wappnen. In der Nase von Studierenden entdeckte Peschel Antikörper, und zwar gegen jeden darin vorhandenen Keim, auch gegen die Harmlosen. Warum gibt es eine solch aufwändige Verteidigung? „Wahrscheinlich Prophylaxe“, meint der Experte. „Wenn ein Keim doch irgendwann einmal Schaden anrichtet, ist die Immunabwehr schon gewappnet.“ Das Zusammenleben mit tausenden Mikroorganismen nützt uns. Aber die Symbiose ist heikel, weil die Lebensformen sich auch verändern und dann gegen uns richten können. Die Immunabwehr hält sie dann im besten Fall in Schach. //