[7.3.2019] Die Mikroorganismen im menschlichen Darm spielen eine wichtige Rolle für die Gesundheit. Doch zumindest in westlichen Gesellschaften wird das Mikrobiom artenärmer. Mit speziellen Sammlungen versuchen Wissenschaftler, seine Vielfalt zu bewahren.

Ein lebendiges Korallenriff, in dem eine Vielzahl von Fischen und anderen Meeresbewohnern durch eine schillernde Unterwasserwelt schwimmt. Oder ein tropischer Regenwald, in dessen dämmrigem Grün sich vom Schmetterling bis zum Frosch und vom Papagei bis zum Gorilla die unterschiedlichsten Bewohner verbergen. Solche Bilder fallen einem als Erstes ein, wenn es um besonders vielfältige Lebensgemeinschaften voll fein gesponnener Beziehungen geht.

An seinen eigenen Darm dürfte bei diesem Thema dagegen kaum jemand denken. Dabei enthält der eines der komplexesten Ökosysteme, die Wissenschaftler überhaupt kennen. Dort leben Abermilliarden von Mikroben, deren kompliziertes Zusammenspiel weit reichende Folgen für die menschliche Gesundheit hat. Doch wie die Riffe und Wälder der Erde scheint sich auch dieser Lebensraum zu verändern, so dass manche Arten seltener werden. Was aber, wenn dadurch medizinisch wichtige Funktionen und genetische Informationen ebenfalls verloren gehen? Um das zu verhindern, bauen Wissenschaftler derzeit Sammlungen auf, in denen ein möglichst großer Teil der Mikrobenvielfalt für die Zukunft bewahrt werden soll: eine Art Arche Noah für Darmbewohner.

Kandidaten, die an Bord gehen könnten, gibt es genug. Schätzungen zufolge trägt jeder Mensch auf und in seinem Körper etwa 1,3-mal mehr Bakterien und andere Mikroorganismen mit sich herum als eigene Zellen. Insgesamt kommen da schon etliche hundert Gramm an Mitbewohnern zusammen, von denen die weitaus meisten im Dickdarm leben.

Mikrobiom-Forschung erlebt Boom

Ein einziges Gramm Darminhalt enthält rund 100 Milliarden Mikroben, die durch vielfältige Beziehungen untereinander und mit ihrem Wirt verbunden sind. Sie konkurrieren und kooperieren miteinander, nutzen das reiche Nahrungsangebot im Darm und bauen für den Menschen schwer verdauliche Bestandteile in neue Verbindungen um. Hunderte Mikrobenarten setzen dabei Tausende von Substanzen frei, die im Körper die verschiedensten Wirkungen entfalten und damit einen großen Einfluss auf seine Gesundheit haben. Die Gesamtheit all dieser mikrobiellen Mitbewohner mitsamt ihren Lebensräumen und ökologischen Funktionen nennen Fachleute das »Mikrobiom«.

Die Erforschung dieses körpereigenen Ökosystems hat in letzter Zeit einen wahren Boom erlebt. Jedes Jahr erscheinen zu dem Thema Tausende wissenschaftlicher Veröffentlichungen. »Das liegt daran, dass man das Erbgut dieser Organismen dank moderner Methoden heute viel schneller und effektiver analysieren kann als noch vor zehn Jahren«, erklärt Alexander Loy von der Universität Wien. Er ist Mitbegründer der Austrian Microbiome Initiative (AMICI), in der Wissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen die Lebensgemeinschaft im Darm und deren Funktionen besser zu verstehen versuchen. »Wir wollen herausfinden, wie die einzelnen Arten zusammenarbeiten, welche Substanzen sie freisetzen und was diese bewirken«, erklärt der Forscher. »Und natürlich interessiert uns, ob es einen Zusammenhang mit bestimmten Krankheiten gibt.«

Das alles aufzudröseln, ist allerdings eine komplizierte Angelegenheit. Der erste Schritt besteht darin, Kotproben auf Mikroben-DNA zu untersuchen und so eine Art Inventarliste der darin lebenden Organismen zu erstellen. Die dazu nötigen genetischen Analysen konzentrieren sich vor allem darauf, die Reihenfolge der DNA-Bausteine im so genannten 16S-rRNA-Gen zu untersuchen. Denn anhand dieser Sequenz lassen sich verschiedene Bakterienarten besonders gut voneinander unterscheiden.

Den gesamten Artikel von Kerstin Viering in der online-Ausgabe von „Spektrum der Wissenschaft“ finden Sie hier: https://www.spektrum.de/news/mikrobiom-gehen-immer-mehr-unserer-darmbakterien-verloren/1627970


Teile: