Ein Magazin der

www.pta-forum.de

 

Pharmazeutische Zeitung

 

PTA-Forum

 

PZ-Akademie

 

DAC/NRF

 

 

 

www.pta-forum.de
Ein Magazin der 
 

NERVEN

Bauchhirn

Der Darm am Steuer


Von Inga Richter / Der Darm verfügt über ein unabhängiges Nervensystem, das von Darmbakterien beeinflusst wird. Tier­versuchen zufolge könnte eine Fehlregulation jenes Bauchhirns in Zusammenhang mit einer Reihe von metabolischen, nervlichen und auch psychischen Erkrankungen stehen.


Verliebte fühlen ein »Kribbeln im Bauch«, Ärger schlägt auf den Magen und Dauerstress führt zu Durchfall oder Verstopfung. Dass die Verbindung zwischen psychischen Vorgängen und Funktionen im Verdauungstrakt nicht nur auf Sprichworten beruht, daran besteht längst kein Zweifel mehr. Schließlich kontrolliert das Hirn als oberste Schaltzentrale des Körpers ohnehin sämtliche Organfunktionen. Doch der Darm nimmt eine Sonder­rolle ein. Bereits 1899 haben Wissenschaftler entdeckt, dass das enterische Nervensystem (ENS) dem Verdauungskanal ermöglicht, als einziges Organ unabhängig vom zentralen Nerven­system (ZNS) zu arbeiten. Mehr noch: Inzwischen weiß man, dass das Gehirn die Darmfunktionen in geringerem Maße beeinflusst, als es umgekehrt der Fall ist.




Das enterische Nervensystem präsentiert sich als Pendant zur Zentrale im Schädel.

Foto: Shutterstock/Alexander Korobov


»Das ENS ist strukturell und funktionell dem Gehirn ähnlich, erbringt vergleichbar komplexe Leistungen und wird deshalb oft als Bauchhirn bezeichnet«, erläutert Professor Dr. Michael Schemann, Leiter des Lehrstuhls für Humanbiologie an der Technischen Universität München mit dem Schwerpunkt Neuroenterogastrologie.

Zwischen Hirn und Darm

Nach und nach decken die Forscher einzelne Puzzleteile des Zusammenspiels beider Systeme auf. Daraus ein Gesamtbild zu erstellen, ist jedoch keine leichte Aufgabe.

Im Gehirn befinden sich um die 100 Milliarden Neuronen, die Anzahl im ENS schätzt man auf 100 bis 200 Mil­lionen. Jedes dieser Neurone kann mit 100 000 bis 200 000 Fasern anderer Nervenzellen Signale austauschen.

Die enterischen Nerven analysieren die Nahrung, steuern, was verwertet und ausgeschieden werden soll und bestimmen somit die Regelmäßigkeit und Beschaffenheit des Stuhlgangs. Darüber hinaus ist »die Darmwand ein Konglomerat aus unterschiedlichsten Zelltypen, die direkt miteinander kommunizieren«, sagt Schemann. Auch die Darmflora hat einen indirekten, aber massiven Einfluss. Geschätzte 100 Billionen Bakterien aus mehr als 1000 verschiedenen Arten besiedeln den Darm. Darunter gibt es gute und schlechte: Die guten Bakterien zersetzen und verdauen die Nahrungsfasern, produzieren Vitamine, helfen, die Darmschleimhaut zu reparieren und – durch die ­Stimulation von Immunzellen – den Körper vor ihren krankheitserregenden Verwandten zu schützen. Die schädlichen Mikroben führen zu Fäulnis- und Gasbildung, bewirken Entzündungen und Infektionen. »Die Bakterien der Darm­flora aktivieren Zellen in der Darmschleimhaut und setzen Mediatoren frei, die über die Nerven der Darm-Hirn-Achse ans Gehirn weitergeleitet werden können«, erklärt Schemann. 90 Prozent der Nervenfasern schicken neuronale Signale, Hormone, Zytokine und mikrobielle Metaboliten entlang des Nervus vagus vom Darm zum Gehirn. Nur 10 Prozent verlaufen in die umgekehrte Richtung.

Verschiedene Faktoren entscheiden über die individuelle Zusammensetzung der mikrobiellen Flora. Der Darm eines Fötus im Mutterleib ist noch frei von Bakterien. Die Besiedlung beginnt ­während des Geburtsvorganges und vervollständigt sich bis etwa zum ­dritten Lebensjahr. Vaginal geborene Babys besitzen eine anders zusammen­gesetzte und scheinbar günstigere ­Mikroflora als die durch Kaiserschnitt entbundenen, gestillte Babys eine andere als ­diejenigen, die mit industrieller Säuglingsnahrung gefüttert wurden. Man geht davon aus, dass sich die Anzahl und Vielfalt der Bakterien im späteren Leben durch langfristige Ernährungsgewohnheiten verändert. Aber auch die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln oder Medikamenten sowie Hygienemaßnahmen bestimmen, wie viele Bakterien aus welchen Gattungen im jeweiligen Darm vorkommen.




Depressive Menschen scheinen anfälliger für Magen-Darm- Beschwerden zu sein.

Foto: Shutterstock/Photographee.eu


»Viele Störungen im Gastrointestinaltrakt sind assoziiert mit Fehlfunktionen des ENS oder sogar ursächlich ­damit verbunden«, so Schemann. Inzwischen mehren sich auch Hinweise, dass die Beschaffenheit des gastrointestinalen Mikrobioms nicht nur mit dem Gesundheitszustand des Ver­dau­ungs­apparates zusammenhängt. Da im Darm ein Großteil des Immunsystems ansässig ist, wird eine Verbindung mit allergischen und Autoimmunerkrankungen diskutiert und untersucht. Unter anderem bei Patienten mit Alzheimer, Adipositas, Asthma, Autismus, Diabetes, Multipler Sklerose, Parkinson, Psoriasis und Schizophrenie sind Studien zufolge im Vergleich zur Darmflora gesunder Menschen jeweils dieselben Bakterienstämme präsent, überpräsentiert oder nicht vorhanden. Somit liegt die Vermutung nahe, dass das Ungleichgewicht zwischen guten und schlechten Bakterien am Krankheitsgeschehen beteiligt sein könnte.

»Interessanterweise können bei vielen Erkrankungen des ZNS die typischen Änderungen im Gehirn auch im ENS nachgewiesen werden«, so Schemann. Ein Beispiel sei die Fehlfunktion dopaminerger Nervenzellen bei Morbus Parkinson. Das Problem ist nur: Niemand weiß, wie genau eine günstige Mikrobiota auszusehen hat. Bei gesunden Menschen wurden verschiedene Mischungen gefunden, die trotzdem gleiche Stoffwechselleistungen erbringen. Zudem konnten Wissenschaftler bislang nicht feststellen, ob die Abweichungen Ursache oder Folge der Krankheiten sind.

Ein recht neuer Forschungszweig ist die Psychomikrobiotik, die sich mit möglichen Wechselwirkungen zwischen Darmzustand und psychischen Erkrankungen beschäftigt. Nervenzellen, Darmzellen und Darmbakterien kommunizieren größtenteils über Neurotransmitter. Sämtliche der über 25 in enterischen Nervenzellen vorkommenden Botenstoffe spielen auch im ZNS eine wichtige Rolle. Im Darm entsteht beispielsweise der überwiegende Teil des körpereigenen Serotonins. Ein Mangel an dem Neurotransmitter hängt vermutlich mit Depressionen und Ängsten zusammen. Depressive Patienten leiden häufig unter Magen-Darm-Beschwerden wie Übelkeit, Aufstoßen oder Schmerzen im Verdauungstrakt. Umgekehrt neigen Menschen mit Reizmagen oder -darm vermehrt zu Depressionen, Schlaf- oder Angststörungen.

Bakterienaustausch

Zumindest in Tierversuchen beeinflusste die Darmflora über die Regulierung des Serotoninspiegels gewisse Vorgänge im Gehirn. So litten keimfrei aufgezogene Mäuse an Serotoninmangel und verhielten sich ängstlicher als ihre Artgenossen mit einer normalen Darmflora. Eine Injektion mit »guten« Mikroorganismen hob den furchtsamen Zustand auf – allerdings nur, wenn diese in einer frühen Entwicklungsphase erfolgte. Auf einem ähnlichen Prinzip beruht eine Behandlungsmethode mit dem unappetitlichen Namen Stuhltransplantation. Bei Patienten mit einer durch Antibiotika hervorgerufenen Infektion durch den krankheitserregenden Keim Clostridium difficile führte die Übertragung der Darmflora von gesunden Spendern zu einer 92-prozentigen Heilungsrate. Es besteht die Hoffnung, dass diese Behandlung auch bei anderen Erkrankungen hilfreich sein könnte.




Gesundheit löffeln: Ob Prä-, Pro- oder Synbiotika wirklich verschiedenste Körperfunktionen beeinflussen, steht noch nicht fest.

Foto: Shutterstock/MattiaATH


Jenseits von Darmbakterien und ­Nervenbahnen gibt noch einen dritten Erklärungsansatz für die Zusammenhänge zwischen der Mikrobiota und diversen Krankheitsbildern. Der Verdauungstrakt sei gleich mehrfach mit dem Gehirn verbunden, über die Synthese von Vitaminen und Nährstoffen und über das Blut aufgrund der Durchlässigkeit der Magen- und Darmschleimhaut, erklärte der Psychiater ­ Dr. Guillaume Fond und Forscher am staatlichen französischen Institut für Gesundheit und medizinische Forschung (INSERM) in einem Interview mit Arte Future. Die Darmschleimhaut zu schützen sei eine der Aufgaben der guten Bakterien. Wären diese in der Unterzahl, würde die Schleimhaut durch­lässiger, eigentlich unlösliche Nahrungsmoleküle könnten unkontrolliert ins Blut gelangen und Herz, Leber sowie das Gehirn schädigen.

Wechselspiele

In der Theorie sei ein Einfluss der Darm-Hirn-Achse auf die Psyche und das Verhalten durchaus vorstellbar, informiert Schemann. »Doch die Erkenntnisse stützen sich stets auf bestimmte Versuchsbedingungen.« Bislang sind die Wechselbeziehungen vorwiegend an Mäusen getestet worden und somit nicht direkt auf den Menschen übertragbar. Außerdem liefern die Resultate der bisherigen Untersuchungen aufgrund der geringen Teilnehmerzahlen nur Hinweise, keine Beweise.

Den ersten Hinweis für den Effekt einer ernährungsbedingt veränderten Darmflora auf das menschliche Gehirn erbrachten Forscher der University of California, Los Angeles um Kirsten ­Tillisch im Jahr 2013. 36 weibliche Probanden wurden in drei Gruppen auf­geteilt. Eine Gruppe aß zweimal täglich einen probiotischen Joghurt, während die ­anderen entweder herkömmlichen ­Joghurt oder nichts dergleichen zu sich nahmen. Nach vier Wochen zeigten die Bilder von den Gehirnen der ersten Gruppe im Magnetresonanztomografen veränderte Funktionen in den ­Bereichen, die für Emotionen, Kognitionen und Sinneswahrnehmungen zuständig sind. Auch fielen die Reaktionen dieser Teilnehmerinnen auf einen Test zur Emotionserkennung gelassener aus – im Vergleich zu vorher und zu den Kontrollgruppen. Man wisse, dass sich die Mikroflora von Menschen unterscheide, je nachdem ob sie vermehrt pflanzliche, faserreiche oder tierische, fettreiche Kost zu sich nehmen, so die Autoren der Studie, die von Danone gesponsert wurde. Nun wisse man, dass die Ernährung nicht nur den Metabolismus, sondern auch die Gehirnfunktionen beeinflusst. Ob sich psychische Erkrankungen so behandeln lassen, ist damit allerdings noch nicht geklärt.

Seit 2013 läuft das durch die EU finanzierte Projekt »MyNewGut«. Experten verschiedener Fachbereiche aus 15 Ländern untersuchen die Rolle der Ernährung auf das Darm-Mikrobiom sowie dessen Auswirkungen auf die Entwicklung und Funktion von Gehirn, Darm und peripherem Gewebe. Die Wissenschaftler äußern hehre Ziele: »Die Entwicklung Mikrobiom-basierter Empfehlungen und Behandlungen könnte kosteneffektive Maßnahmen liefern, insbesondere gegen Über­gewicht, das metabolische Syndrom und Verhaltensstörungen.« Optimierte Prä-, Pro- und Psychobiotika sollen helfen, den Zivilisationskrankheiten unserer Zeit Einhalt zu gebieten. Bislang ist die millionenschwere Subventionierung bis zum Jahr 2018 geplant. /


Was ist was?

Probiotika: Lebensfähige Mikroorganismen, denen eine positive Wirkung auf die Darmflora vorwiegend im Dünndarm zugesprochen wird und die bislang entsprechenden Milchprodukten beigemischt werden. Zwar konnten bei einigen Erkrankungen positive Effekte beobachtet werden, konkrete wissenschaftliche Nachweise über Wirk­mechanismen und Pharmakokinetik stehen bislang aber noch aus. ­Pro­biotische Bakterien sind auch in Sauerkraut und, wenn auch in geringerer Zahl, in herkömmlichen Joghurt­produkten enthalten.

Präbiotika: Unverdauliche Nahrungsbestandteile, meist Ballaststoffe aus Kohlen­hydraten, welche die Vermehrung »guter« Darmbakterien günstig beeinflussen. Wirksam hauptsächlich im Dickdarm. Präbiotisch wirken auch die Ballaststoffe in diversen Gemüsearten.

Synbiotika: Nahrungsergänzungsmittel, denen eine Kombination aus Pro- und Präbiotika zugesetzt wird, also aus spezifischen Bakterienstämmen und Ballaststoffen. Es gibt Hinweise auf positive Effekte, doch unterliegen Nahrungsergänzungsmittel nicht der Pflicht eines wissenschaftlichen Nachweises.

Psychobiotika: Eine 2015 veröffentlichte Studie der Universität Leiden belegte erstmals einen Effekt durch die Gabe gewisser Bakterienstämme (verschiedene Bifido- und Lactobazillen) auf den Gemütszustand von Probanden. Nach Auswertung einer eigens entwickelten Skala (Leiden-Index) zeigten die Teilnehmer der über vier Wochen mit dem Probiotikum versorgten Verumgruppe eine ­signifikant verringerte kognitive Reaktion auf Trauer.




© 2019 Avoxa – Mediengruppe Deutscher Apotheker GmbH

Seiten-ID: http://ptaforum.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=11153