Ernährung, Mikrobiom und entzündliche Erkrankungen

Die Rolle der Ernährung als modulierender Faktor chronischer Erkrankungen hat in den letzten Jahren zunehmend an wissenschaftlicher Bedeutung gewonnen. In seinem Vortrag gab der in Innsbruck tätige Gastroenterologe Assoz. Prof. Dr. Timon E. Adolph, PhD, einen Einblick in die komplexen Wechselwirkungen zwischen Ernährung, Darmmikrobiom und entzündlichen Prozessen.

Innerhalb und auch außerhalb der inneren Medizin ist es mittlerweile sehr klar, dass die Ernährung ein zentraler Treiber von chronischen Entzündungsprozessen ist“, eröffnete Assoz. Prof. Dr. Timon E. Adolph, PhD, Gastroenterologe an der Universitätsklinik für Innere Medizin I an der Medizinischen Universität Innsbruck, seinen Vortrag. Besonders gut untersucht ist dieser Zusammenhang bei neurologischen und kardiovaskulären Erkrankungen sowie bei metabolischen Störungen. Bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen oder Darmkrebs ist die Datenlage hingegen noch weniger umfassend.

Die zugrunde liegenden Mechanismen sind komplex und Gegenstand aktueller Forschung, deren Ziel es ist, diese Zusammenhänge besser zu verstehen und daraus therapeutische Ansätze abzuleiten. Zudem stellt sich die Frage, welche Bedeutung diese Erkenntnisse für andere Fachgebiete – wie beispielsweise die Dermatologie – haben könnten und wie sie künftig in der Praxis genutzt werden können.

Westliche Ernährung als pathophysiologischer Treiber

Die sogenannte westliche Ernährung wird mit einer erhöhten Entzündungsneigung im Körper in Verbindung gebracht.¹ Dabei stehen zwei zentrale Aspekte im Mittelpunkt: Erstens konsumieren wir zu viele ultraprozessierte Lebensmittel – also Produkte, die im Supermarkt erhältlich sind und ohne nennenswerte Zubereitung sofort verzehrt werden können. Zweitens nehmen wir in der westlich geprägten Ernährung insgesamt zu viele Kalorien zu uns, die hauptsächlich aus Fett und Zucker stammen, während Ballaststoffe, Obst und Gemüse oft zu kurz kommen, erklärte Adolph.

Der Begriff „westliche Ernährung“ ist dabei irreführend, denn das Problem ist längst kein rein westliches mehr. Weltweit breiten sich diese Ernährungsgewohnheiten aus, was sich unter anderem daran zeigt, dass Supermärkte in vielen Ländern ähnlich aussehen und vergleichbare Produkte anbieten – entsprechend ist Überernährung heute ein globales Phänomen.

Das Darmmikrobiom als metabolisch aktives Organ

Das Darmmikrobiom befindet sich sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm, wobei der Großteil im Dickdarm lokalisiert ist. Die meisten wissenschaftlichen Untersuchungen basieren auf Stuhlproben, weshalb sie vor allem das Mikrobiom des Dickdarms widerspiegeln. Mikroorganismen besiedeln das Darmlumen, das Darmepithel sowie die darüberliegende Mukosa.

Unter dem Begriff „Mikrobiom“ versteht man die Gesamtheit aller Mikroorganismen im Darm – überwiegend Bakterien – einschließlich ihres genetischen Materials und ihrer Stoffwechselprodukte. Trotz dieser scheinbar einfachen Definition handelt es sich um ein hochkomplexes System: „Das Darmmikrobiom ist eigentlich ein eigenes Organ – und hoch stoffwechselaktiv“, führte der Experte aus. Es wiegt etwa zwei Kilogramm, umfasst mehr als 2000 bakterielle Spezies, davon überwiegend Anaerobier, und enthält mehr Gene als der menschliche Körper selbst. Zudem ist das Darmmikrobiom metabolisch äußerst aktiv, da es im Laufe eines Lebens ungefähr 60 Tonnen an Nahrung verarbeitet.^2,3

Zu den zentralen Funktionen des Darmmikrobioms gehören der Schutz vor Krankheitserregern, die Regulation des Immunsystems im Darm sowie die Unterstützung bei der Verstoffwechselung von Nahrungsbestandteilen, die der menschliche Körper allein nicht abbauen kann.

Determinanten der Mikrobiomzusammensetzung

Die Zusammensetzung der intestinalen Mikrobiota wird durch eine Vielzahl exogener und endogener Faktoren beeinflusst. Dazu zählen neben der Ernährung der Geburtsmodus, ob man gestillt wurde, Bewegung, Medikamente, das Alter, Umweltfaktoren sowie individuelle genetische Dispositionen.⁴ „Der größte Einflussfaktor auf das Mikrobiom ist das Individuum selbst“, so Adolph, wobei das Mikrobiom eines „gesunden Menschen“ bislang nicht definiert werden konnte. Studien zeigen, dass sich das Mikrobiom gesunder Menschen stark unterscheidet: Einige weisen eine geringe bakterielle Vielfalt auf, während andere eine sehr hohe Diversität besitzen.

Die Einnahme von Medikamenten

Für etwa 40 verschiedene Medikamente konnte nachgewiesen werden, dass sie die Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms verändern.⁵ Dazu gehören unter anderem Chemotherapeutika, Immunsuppressiva, Protonenpumpenhemmer sowie Stoffwechselmedikamente wie Metformin. Besonders interessant ist, dass Metformin erst durch die Verstoffwechselung durch Darmbakterien seine volle antidiabetische Wirkung entfalten kann.⁶ Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass das Mikrobiom selbst aktiv Medikamente abbaut. In einer groß angelegten Untersuchung wurden von etwa 2000 bis 3000 analysierten Medikamenten rund 170 durch Darmbakterien metabolisiert. Dies traf vor allem auf kardiovaskuläre Medikamente, insbesondere Blutdruckmittel, zu.⁷ Das verdeutlicht, dass das Mikrobiom ein bislang unterschätzter Faktor für die Wirksamkeit von Therapien ist.

Die komplexe Rolle der Ernährung

Unsere Nahrung enthält schätzungsweise bis zu 140000 bioaktive Substanzen, deren Wechselwirkungen mit dem Mikrobiom nur unzureichend verstanden sind.⁸ „Aber zentrale Aspekte und Konzepte sind klar definiert. Und das ist, dass du bist, was du isst“, so Adolph pointiert.

Studien an mangelernährten Kindern zeigten beispielsweise, dass eine pflanzenbasierte, nährstoffreiche Ernährung zu messbaren Veränderungen im Stoffwechsel führt – etwa durch die vermehrte Produktion bestimmter Enzyme und Signalstoffe, die die Verarbeitung dieser Nahrung ermöglichen.⁹ Auch experimentelle Studien zur Ernährungsumstellung lieferten eindrucksvolle Ergebnisse: Wenn sich beispielsweise Veganer kurzfristig fleischreich ernähren, verändert sich ihr Mikrobiom innerhalb kürzester Zeit. Die Aufnahme von Ballaststoffen sinkt, während die Fettaufnahme steigt. In der Folge nimmt die Diversität der Darmflora deutlich ab, da pflanzliche Nahrungsmittel eine größere Vielfalt an Substraten für Darmbakterien bieten als tierische Produkte. Diese Diversität gilt jedoch als entscheidend für ein gesundes Mikrobiom.¹⁰

Langfristig zeigt sich zudem ein deutlicher Einfluss der Industrialisierung und westlichen Ernährung: Im Vergleich zu traditionellen oder nichtindustrialisierten Gesellschaften sind in westlichen Populationen etwa 150 Bakterienarten verloren gegangen. Diese „Verarmung“ des Mikrobioms wird als Dysbiose bezeichnet und steht im Verdacht, zahlreiche chronisch-entzündliche Erkrankungen zu fördern.¹¹

Ein besonders eindrucksvolles Experiment untersuchte Menschen, die zuvor keine westliche Ernährung kannten. Nach kurzer Zeit mit stark verarbeiteten Lebensmitteln (z.B. Wurst, Mayonnaise) ernährt stiegen entzündliche Marker im Körper deutlich an. Wurde anschließend wieder auf eine pflanzenbasierte Ernährung umgestellt, normalisierten sich diese Werte. Dies spricht stark für einen direkten Zusammenhang zwischen Ernährung, Mikrobiom und Entzündungsprozessen.¹²

Wie beeinflusst das Mikrobiom unsere Gesundheit?

2002 wurde die Hygiene-Hypothese postuliert, die besagt, dass autoinflammatorische Erkrankungen aller Art in den letzten Jahrzehnten aufgrund unserer saubereren Lebensweise so rasant gestiegen sind (Abb. 1).¹³ „Zeitgleich haben wir aber auch die westliche Ernährung in unseren Speiseplan eingeführt“, gab Adolph zu bedenken, „was zur Idee führt, dass diese Erkrankungen gar nicht von der besseren Hygiene kommen, sondern von unserer westlichen Ernährung.“

Abb. 1:Anstieg autoinflammatorischer Erkrankungen während der letzten Jahrzehnte (modifiziert nach Bach J-F 2002)¹³

Adolph bekräftigte diese These anhand von drei Beispielen: Unser Mikrobiom produziert kurzkettige Fettsäuren wie Acetat, Propionat und Butyrat. Diese Stoffe entstehen durch bakterielle Fermentation von Ballaststoffen und haben wichtige entzündungshemmende sowie stoffwechselregulierende Funktionen. Die westliche Ernährung reduziert die Bakterien, die für die Produktion dieser Fettsäuren verantwortlich sind.¹⁴Zweitens kann eine veränderte Darmflora die Darmbarriere schwächen. Dadurch gelangen bakterielle Bestandteile wie Lipopolysaccharide vermehrt ins Blut und lösen systemische Entzündungsreaktionen aus.¹⁴ Drittens wird durch die Dysbiose der Gallensäurestoffwechsel gestört. Normalerweise wandeln Darmbakterien primäre Gallensäuren in sekundäre um. Bei Dysbiose bleibt dieser Schritt aus, wodurch entzündungsfördernde primäre Gallensäuren akkumulieren.¹⁴

Dysbiose – die treibende Kraft hinter entzündlichen Erkrankungen

Abb. 2:Die weltweit erste Ernährungsempfehlung aus dem Jahr 1980

Diese Prozesse führen nicht nur zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen,¹⁵ sondern auch zu systemischen Entzündungen. Es gibt viele Hinweise darauf, dass eine gestörte Darmflora entzündliche Hautkrankheiten begünstigt – möglicherweise über Stoffwechselprodukte oder immunologische Signalwege.¹⁶ Zunehmend rückt auch die sogenannte Darm-Haut-Achse in den Fokus der Forschung, wie Adolph ausführte. Dysbiosen wurden bei verschiedenen entzündlichen Hauterkrankungen beschrieben, darunter Psoriasis und atopische Dermatitis. Mögliche Mechanismen, die darauf Einfluss haben könnten, umfassen systemische Veränderungen der Zytokinsignatur, mikrobielle Metaboliten und natürlich die Interaktion von Darm- und Hautimmunität.¹⁶

Auch therapeutisch gewinnt Ernährung zunehmend an Bedeutung. In einer Studie zu Morbus Crohn führte eine überwiegend pflanzliche, unverarbeitete Ernährung bei etwa 30% der Patienten zu einer Remission – ein bemerkenswerter Effekt, da diese Erkrankung normalerweise medikamentös behandelt wird.¹⁷ Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Dynamik des Mikrobioms: Es reagiert sehr schnell auf Veränderungen der Ernährung. Positive Effekte treten rasch ein, gehen jedoch ebenso schnell wieder verloren, wenn alte Ernährungsgewohnheiten wieder aufgenommen werden. Nachhaltige Veränderungen erfordern daher eine dauerhafte Anpassung des Lebensstils. „Ich bin davon überzeugt, dass Ernährungsthera-pien in Zukunft einen hohen Stellenwert einnehmen werden“, so der Gastroenterologe.

Fazit

Abschließend unterstrich Adolph die zeitlose Relevanz des Themas. 1980 wurde die erste Ernährungsempfehlung in den USA veröffentlicht, die allerdings bis heute gilt (Abb. 2).¹⁸ Der Unterschied: Damals basierte diese auf Vermutungen, heute ist sie evidenzbasiert. „Es ist sehr traurig zu sehen, dass sich trotzdem nichts geändert hat. Hätten wir diese Empfehlungen bereits in den 1980er-Jahren umgesetzt, wären sehr viele Patienten nicht so krank, wie sie es heute sind“, schloss Adolph.