Wechselwirkung von Ernährung, Darmflora und Gesundheit

„Der gesunde Darm ist die Wurzel aller Gesundheit.“ Die bisher größte internationale Studie über die Wechselwirkungen von Ernährung, Darmflora und Gesundheit bestätigt diesen Satz, den der griechische Mediziner Hippokrates bereits um 300 vor Christus geäußert hat. Die Mitte Januar 2021 veröffentlichte Studie belegt, dass eine Ernährung reich an bestimmten pflanzlichen Lebensmitteln Darmmikroben unterstützt, die das Risiko für Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und krankhaftes Übergewicht senken.

Mächtige Mikroben im Darm

Für die bisher größte und ausführlichste Studie dieser Art untersuchte ein internationales Team von Wissenschaftlern insgesamt 1.203 verschiedene Mikrobiome des menschlichen Darms. Die Überschrift der Studie lautet PREDICT 1, kurz für Personalized Responses to Dietary Composition Trial (personalisierte Antworten auf eine Studie über Nahrungszusammensetzung).

PREDICT 1 ist jedoch nur der erste Teil dieser Studie, für die Wissenschaftler vom britischen King’s College in London, der US-amerikanischen TH Chan School of Public Health in Harvard und der italienischen Universität Trient mit Experten des Start-up-Unternehmens ZOE für Gesundheitswissenschaften zusammenarbeiten.

Die Voruntersuchungen für PREDICT 2 mit über 1000 US-amerikanischen Teilnehmern wurden 2020 abgeschlossen. PREDICT 3 wurde vor einigen Monaten gestartet.

Für die gerade eben veröffentlichte Studie PREDICT 1 führten die Wissenschaftler eine metagenomische Sequenzierung der Darmflora durch. Das bedeutet, genetisches Material wurde direkt aus dem Darm entnommen, sequenziert und anschließend analysiert. Außerdem wurde die Ernährung der Teilnehmer über einen langen Zeitraum hinweg verfolgt. Zahlreiche Messungen von Blutmarkern im nüchternen Zustand und nach einer gleichen Mahlzeit ergänzten die Gen-Analysen.

Im Rahmen der Studie identifizierten die Wissenschaftler 15 verschiedene Darmmikroben, die das Risiko für häufige Zivilisationskrankheiten wie Diabetes-Typ-2 und Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken. Manche der entdeckten Mikroben tragen bisher noch keinen Namen.

Bei ihren Untersuchungen fanden die Forscher zahlreiche Hinweise, dass bestimmte Lebensmittel und Ernährungsweisen das Mikrobiom stark beeinflussen. Das wiederum wirkt sich auf Biomarker für Stoffwechselerkrankungen aus.

Überraschenderweise hat das Mikrobiom offensichtlich einen größeren Einfluss auf diese Biomarker als die Genetik. Die Ernährungswissenschaftler waren besonders erfreut über die Entdeckung neuer Mikroben, die sie mit pflanzlichen Nahrungsmitteln und einem gesunden Stoffwechsel in Verbindung bringen konnten.

Zum Beispiel zeigen die Ergebnisse, dass ein Mikrobiom mit reichlich Mikroben wie Prevotella copri und Blastocystis den Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit ausbalancieren kann. Andere Arten von Darmbakterien waren mit niedrigeren Blutfettwerten und Entzündungsmarkern nach der Mahlzeit verbunden.

Professor Tim Spector, Epidemiologe am King’s College London startete das PREDICT-Studienprogramm  und ist Gründer des Start-ups ZOE. Er unterstreicht: „Wenn Sie essen, ernähren Sie nicht nur Ihren Körper, sondern auch die Billionen von Mikroben, die in Ihrem  Darm leben.“

Die Forscher entdeckten im Rahmen von PREDICT 1 ebenfalls, dass die Zusammensetzung des Darmmikrobioms der Studienteilnehmer stark mit bestimmten Nährstoffen, Lebensmitteln, Lebensmittelgruppen und der Gesamtzusammensetzung der Ernährung zusammenhängt. So entdeckten sie basierend auf der Zusammensetzung des Mikrobioms stichhaltige Biomarker, die auf krankhafte Fettleibigkeit, verminderte Glukosetoleranz und Herz-Kreislauf-Erkrankungen hindeuten.

Diese Erkenntnisse können verwendet werden, um personalisierte Ernährungspläne zu erstellen, die speziell zur Verbesserung der Gesundheit entwickelt wurden. Spector möchte die Ergebnisse der Studie direkt für sein Unternehmen verwenden. Während der Peer-Review der Studie entwickelte ZOE einen Test für die Analyse von Darmmikroben. Aufgrund der Testergebnisse können individuelle Ratschläge für die Ernährung erteilt werden. Zudem könne man aufgrund der Studienergebnisse schnell erforschen, wie der Stoffwechsel einer Person auf bestimmte Lebensmittel reagiert.

Besonders günstig für die Darmflora scheint eine Ernährung mit einen hohen Anteil von natürlichen pflanzlichen Nahrungsmitteln zu sein, während verarbeitete pflanzliche Nahrungsmittel schlechter abschnitten. „Wir waren überrascht, dass aus unserer Analyse so große, klare Gruppen von Mikroben hervorgingen, die wir als gute und schlechte Mikroben bezeichnen können“, unterstrich Dr. Nicola Segata, Professor und Hauptforscher des Computational Metagenomics Lab an der Universität von Trient in Italien. Er leitete die Mikrobiomanalyse der Studie.

Es sei auch interessant gewesen, zu erfahren, wie wenig Mikrobiologen bisher über viele der Mikroben im menschlichen Darm wissen. Die große Zahl unbekannter, bisher unbenannter Mikroben, führe dazu, dass er dieses Gebiet als neuen Studienschwerpunkt für seine Universität gewählt habe. Dr. Segata hält es für erwiesen, dass Veränderungen am menschlichen Darmmikrobiom den Stoffwechsel und damit die Gesundheit allgemein verbessern können.

Quelle:

Asnicar, F., Berry, S.E., Valdes, A.M. et al. Microbiome connections with host metabolism and habitual diet from 1,098 deeply phenotyped individuals. Nat Med (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-020-01183-8 (https://www.nature.com/articles/s41591-020-01183-8)

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