Das Mikrobiom im Dünndarm

Die meisten Untersuchungen zum Darmmikrobiom konzentrieren sich auf den Dickdarm. Der Dünndarm wurde bislang eher vernachlässigt. Das ändert nun eine neue Studie. Sie zeigt, dass im Dünndarm befindliche Mikroben die Fettaufnahme direkt steuern können.

Die Erforschung des Dünndarms – und des Mikrobioms, das er beherbergt – scheint sich im Aufwind zu befinden. Im vergangenen Jahr hat beispielsweise eine Nagetierstudie der Princeton University gezeigt, dass neunzig Prozent der Fructose im Dünndarm verdaut werden. Ein Übermaß an Fructose verkraftet der Dünndarm allerdings nicht:  Der Überschuss wandert direkt zur Leber. Er kann aber auch in den Dickdarm gelangen, wobei das dort ansässige Mikrobiom nicht auf solche Zuckermengen eingestellt ist. Eine negative Auswirkung auf das Mikrobiom ist wahrscheinlich, mit allen damit verbundenen Folgen.

Neue Studie

Eine neue Studie am Dünndarm zeigt, dass die typische kalorienreiche westliche Ernährung zur Ausbreitung von Mikroben führen kann, von denen die meisten für Menschen, die einem westlichen Lebensstil folgen, ungünstig sind. Als Reaktion auf fettreiche Lebensmittel können sie sich innerhalb von 24 bis 48 Stunden im Dünndarm vermehren und die Verdauung und Aufnahme von fettreichen Lebensmitteln fördern.

Es wurden zwei Gruppen von Mäusen untersucht. Die erste, keimfreie Gruppe wurde in einer isolierten Umgebung gezüchtet und besaß keinerlei Darmbakterien. Die zweite Gruppe war spezifisch pathogenfrei (SPF); sie waren gesund und enthielten gewöhnliche, nicht-krankheitsverursachende Mikroben. Die keimfreien Mäuse erhielten eine fettreiche Ernährung, konnten das Fett jedoch nicht verdauen oder aufnehmen. Ihr Kot wies erhöhte Lipidwerte auf.

Die SPF-Mäuse, die eine fettreiche Diät erhielten, nahmen deutlich zu. Durch die Diät entwickelte sich schnell eine Überfülle an bestimmten Mikroben im Dünndarm, darunter Mikroben aus den Familien Clostridiaceae und Peptostreptococcaceae. Eines der Mitglieder der Clostridiaceae-Familie schien dabei einen spezifischen Einfluss auf die Fettaufnahme auszuüben. Sobald der fetthaltigen Diät Bifidobacteriacaea und Bacteroidacaea zugesetzt wurden, die oft mit Magerkeit assoziiert werden, nahm die Häufigkeit anderer Bakterienfamilien ab. Anschließend wurden den keimfreien Mäuse Mikroben verabreicht, die zur Fettverdauung beitragen, wonach auch sie schnell die Fähigkeit zur Aufnahme von Lipiden entwickelten.

Wirkung

Die Befunde deuten darauf hin, dass die genannten Mikroben die Bildung und Ausscheidung von Verdauungsenzymen im Dünndarm erleichtern. Diese Verdauungsenzyme spalten Nahrungsfette auf und ermöglichen so eine schnelle Aufnahme von kalorienreicher Nahrung. Gleichzeitig scheiden die Mikroben bioaktive Verbindungen aus. Diese Verbindungen stimulieren die resorbierenden Zellen im Darm, vermehrt Fette aufzunehmen.

Die ständige Anwesenheit dieser Mikroben, die eine effizientere Lipidaufnahme stimulieren, kann im Laufe der Zeit zu Überernährung und Fettleibigkeit führen. Dies ist eine der ersten Studien, die gezeigt hat, dass spezifische Dünndarmmikroben die Verdauung und Aufnahme von Lipiden direkt regulieren.

Fazit

Der Dünndarm spielt eine wichtigere Rolle als bisher angenommen. Die Art der Nahrung, die wir täglich zu uns nehmen, hat einen wichtigen Einfluss auf die Quantität und Qualität der Mikrobiome des Dünndarms und des Dickdarms. Durch die Art der Nahrung können bestimmte Bakterienstämme im Dünndarm gefördert werden, durch die der Wirt die Nahrung besser verdauen und aufnehmen kann. Dies kann sogar Auswirkungen auf andere Organe wie die Bauchspeicheldrüse nach sich ziehen.

Die Bekämpfung von Adipositas kann darauf abzielen, einen Überschuss an oder die Aktivität von bestimmten Mikroben, die die Fettaufnahme fördern, zu verringern. Oder auch auf die Erhöhung der Präsenz von Mikroben, die die Fettabsorption hemmen.

Das Ergebnis dieser Studie legt die Notwendigkeit weitergehender Untersuchungen nahe. Dennoch deuten die Ergebnisse bereits jetzt darauf hin, dass Prä- oder Probiotika nicht nur zur Bekämpfung von Adipositas, sondern auch von Malabsorptionsstörungen wie Morbus Crohn geeignet sein könnten. Letztlich könnten sogar Postbiotika (von Bakterien abgeleitete Verbindungen oder Metaboliten) entwickelt werden, mit denen sich die Nährstoffaufnahme verbessern ließe.

Literatur

• Jang, C. et al. The Small Intestine Converts Dietary Fructose into Glucose and Organic Acids. Cell Metab. 2018 Feb 6;27(2):351-361.e3. doi: 10.1016/j.cmet.2017.12.016.
• Martinez-Guryn, K. et al. Small Intestine Microbiota Regulate Host Digestive and Absorptive Adaptive Responses to Dietary Lipids. Cell Host & Microbe , Volume 23 , Issue 4 , 458 - 469.e5
• https://www.bonusan.com/nl/nieuws/fructose-meestal-verteerd-in-dunne-darm/