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Kann Ihr Mikrobiom Ihre Sterblichkeit vorhersagen? Der Zusammenhang zwischen bestimmten Darmbakterien und dem Todesrisiko

Kann Ihr Mikrobiom Ihre Sterblichkeit vorhersagen? Der Zusammenhang zwischen bestimmten Darmbakterien und dem Todesrisiko

Von Antonie van Leeuwenhoeks ersten mikroskopischen Untersuchungen von Bakterien in den 1670er Jahren bis hin zu Louis Pasteurs „Keimtheorie“ und der anschließenden Entwicklung der Pasteurisierung in den 1860er Jahren betrachteten viele der ersten Meister der Mikrobiologie Bakterien in erster Linie als störend und krankheitsverursachend. Obwohl sich unser Wissen über Bakterien seitdem enorm weiterentwickelt hat, haben wir erst in den letzten zwei Jahrzehnten wirklich begonnen zu verstehen, welche Rolle Mikroben für unsere Gesundheit spielen – sowohl auf hilfreiche als auch auf schädliche Weise. 

Im Jahr 2001 wurde die Ansammlung von 100 Billionen Bakterien, die in unserem Magen-Darm-Trakt leben, als Mikrobiom bezeichnet. Heute ist bekannt, dass sie viel mehr als nur unsere Verdauung beeinflussen. Von Autoimmunität über ADHS bis hin zu Arthritis wurde ein fehlreguliertes Mikrobiom mit Dutzenden von Gesundheitszuständen in Verbindung gebracht. Trotz der Fülle an Forschung zu Darmbakterien und Krankheitszuständen haben sich relativ wenige Studien damit befasst, wie diese Mikroben die Sterblichkeit beeinflussen – insbesondere mit langfristigen Nachbeobachtungszeiträumen. 

In einer aktuellen Studie veröffentlicht in Natur Kommunikation, Salosensaari und Kollegen unterziehen sich der bisher größten und längsten Studie zum Mikrobiom und zur Mortalität und untersuchten dabei über 7.000 Erwachsene über einen Zeitraum von 15 Jahren. Das hauptsächlich in Finnland ansässige Forschungsteam zeigt einen starken Zusammenhang zwischen bestimmten Darmbakterien und dem Sterberisiko und liefert damit Belege für den Einsatz von Mikrobiomtests zur Vorhersage der Sterblichkeit – und möglicherweise einen Ausgangspunkt für die Veränderung der Darmmikrobenpopulationen, um dieses Risiko zu verringern die Lebensdauer verlängern. Als korrespondierender Autor, Dr. Teemu Niiranen, zustände„Die in dieser Forschung verwendeten Daten ermöglichen es erstmals, die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen der menschlichen Darmmikrobiota auf Bevölkerungsebene zu untersuchen.“

Kartierung des Mikrobioms

In dieser Studie entnahm das Forschungsteam Stuhlproben einer Gruppe 50-jähriger finnischer Erwachsener und beobachtete die Kohorte 15 Jahre lang, wobei 10 % der Studienteilnehmer verstarben. Aus diesen Stuhlproben wurden Milliarden von DNA-Strängen entnommen und in verschiedene mikrobielle Signaturen klassifiziert. Als einer der Autoren, Leo Lahti, beschreibt ihr Prozess: „Wir haben einen Algorithmus für maschinelles Lernen entwickelt, der die Daten auf mikrobielle Arten durchsuchte, die in den folgenden zwei Jahrzehnten nach der Probenentnahme einen signifikanten Zusammenhang mit der Sterblichkeit der Forschungsteilnehmer hatten.“ 

Dieser Algorithmus nutzte eine Methode namens Hauptkomponentenanalyse (PCA), mit der breite Zusammenhänge und Muster von Variationen von Darmbakterien sowie Gesundheits- und Umweltfaktoren aufgedeckt werden können. Im Rahmen der PCA-Ergebnisse identifizierten die Forscher unterschiedliche Muster der Bakterienhäufigkeit, wobei die Gruppe namens „PC3“ am stärksten mit einer erhöhten Sterblichkeit verbunden war. Anhand dieser Bakterienmuster konnte das Forschungsteam die Darmmikrobiomeigenschaften von PC3 bestimmen, die zu einem erhöhten Mortalitätsrisiko führten.

Darmdysbiose erhöht das Sterberisiko

Darmdysbiose erhöht das Sterberisiko 

Aus dieser Zusammenstellung mikrobieller Daten stach eine Bakterienfamilie durch ihre Häufigkeit in der mortalitätsbedingten PC3-Gruppe heraus: Enterobacteriaceae — eine große Familie, die über 30 Gattungen und 100 Arten umfasst, darunter die bekannten E coli und Salmonellen. Obwohl diese Bakterienfamilie in einem normalen Mikrobiom vorkommt, machen sie typischerweise nur 1 % eines gesunden Darms aus. Daher ein Überangebot an Enterobacteriaceae ist ein Kennzeichen eines mikrobiellen Ungleichgewichts, das als „Dysbiose“ bekannt ist und Krankheiten und Infektionen auslösen kann – und diese Forschung fügt nun der Liste auch die Mortalität hinzu.

Frühere Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen mit hohen Mengen an Enterobacteriaceae in ihrem Darm leiden sie häufiger an entzündlichen Darmerkrankungen, Fettleibigkeit und Darmkrebs, was darauf zurückzuführen ist, dass dieses Bakterium eine schädliche Rolle für die Darmgesundheit spielt. Es ist wahrscheinlich, dass eine Entzündung der Auslöser dafür ist Enterobacteriaceae überwucherung, da Menschen mit hohen Mengen an Entzündungsmarkern im Körper dazu neigen, gestörte Darmmikrobiome zu haben.

In dieser Studie hatten diejenigen mit Mikrobiomen, die in der PC3-Gruppe am höchsten eingestuft waren, ein um 49 % erhöhtes Risiko für Gesamtmortalität, was stärker mit dem Tod korrelierte als andere Gesundheitsmarker, einschließlich Bluthochdruck – einem führenden Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen -bedingte Sterblichkeit.

Ebenso diejenigen mit der größten Menge an Enterobacteriaceae im Darm hatten ein um 34 % erhöhtes Sterberisiko im Vergleich zu Menschen mit der geringsten Häufigkeit dieser Bakterienfamilie. Diejenigen mit erhöhtem Enterobacteriaceae außerdem starben sie häufiger an Atemwegs- oder Magen-Darm-Erkrankungen und hatten ein erhöhtes Risiko für Lebererkrankungen. 

Darmdysbiose erhöht das Sterberisiko

Manipulation des Mikrobioms zur Minimierung des Sterblichkeitsrisikos

Mit diesen Ergebnissen zeigen Salosensaari und Kollegen, dass die Mikrobiomkartierung eine wertvolle Methode zur Bestimmung des Krankheits- und Mortalitätsrisikos im Laufe der Zeit sein kann und die Bedeutung der Aufrechterhaltung einer gesunden mikrobiellen Zusammensetzung im Darm unterstreicht. Die Autoren fassen zusammen: „Unsere Ergebnisse bringen die aktuelle Forschung voran, indem sie eine besonders starke Verbindung zwischen den Mitgliedern der Gemeinschaft belegen.“ Enterobacteriaceae familie und Tod aus gastrointestinalen und respiratorischen Ursachen in einer Kohortenstudie der Allgemeinbevölkerung mit Langzeit-Follow-up.“ 

Da diese Studie eine Fülle von findet Enterobacteriaceae da sich das Sterberisiko deutlich erhöht, fragen Sie sich möglicherweise, wie Sie Ihr Darmmikrobiom verwalten können, um dieses Risiko zu verringern und die Lebensdauer zu verlängern. Eine der schnellsten Möglichkeiten, Ihre mikrobielle Zusammensetzung zu verändern – zum Guten oder zum Schlechten – ist die Ernährung. Während hohe Mengen an Zucker, Alkohol und entzündungsfördernden verarbeiteten Lebensmitteln bekanntermaßen schädlich für unsere Darmbakterien sind, hat sich gezeigt, dass sich die tägliche Aufnahme von ballaststoffreichen, fermentierten, pflanzlichen und antioxidantienreichen Lebensmitteln positiv auf unsere Bakterien auswirkt. Als Dr. Niiranen fasst zusammen, „Unsere Lebensgewohnheiten können sich auf deren Menge im Darm auswirken. Durch die Untersuchung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota könnten wir die Sterblichkeitsvorhersage verbessern, auch wenn wir andere relevante Risikofaktoren wie Rauchen und Fettleibigkeit berücksichtigen.“

Verweise: 

Salosensaari A, Laitinen V, Havulinna AS, et al. Taxonomische Signaturen des ursachenspezifischen Mortalitätsrisikos im menschlichen Darmmikrobiom. Nat Komm. 2021;12(1):2671. Veröffentlicht am 11. Mai 2021. doi:10.1038/s41467-021-22962-y

Sassone-Corsi M, Nuccio SP, Liu H, et al. Mikrocine vermitteln den Wettbewerb zwischen Enterobacteriaceae im entzündeten Darm. Natur. 2016;540(7632):280-283. doi:10.1038/natur20557



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