Mikrobiom Mensch | Was unsere kleinsten Mitbewohner, Bauchhirn und Gesundheit miteinander zu tun haben.

Sie sind für das bloße Auge unsichtbar und doch gibt es sie überall. Bakterien wurden lange Zeit vor allem mit Krankheiten gleichgesetzt und bekämpft. Diese Sichtweise ändert sich gerade enorm. Aus aller Welt zeigen neueste Forschungen mit dem Blick durchs Mikroskop, welch große Rolle diese Kleinstlebewesen spielen. Sämtliche Tiere, Pflanzen und wir Menschen sind von Mikroorganismen besiedelt. Die Entdeckung des menschlichen Mikrobioms eröffnet völlig neue Horizonte. Zum Beispiel auch für die Medizin und die Behandlung von Krankheiten.

Im Gespräch gibt Dr. Erika Rokita einen Überblick über aktuelle Erkenntnisse einer noch relativ jungen Forschung, die jetzt schon als Vorbild für verschiedene Lebensbereiche dienen kann.

Wer sind wir Menschen aus Sicht der Biowissenschaften, was ist das Mikrobiom des Menschen?

Seitens der Mikrobiologie ist der Mensch ein wandelndes Ökosystem bzw. ein unglaublich artenreiches Biotop, auf dessen inneren und äußeren Oberflächen sich Tausende verschiedener Bakterienarten und auch Viren, Pilze, Geißeltierchen, Amöben, Milben, Spinnentierchen etc. tummeln - vorwiegend in friedlicher Übereinkunft mit uns Menschen. Ein großer Teil dieser biologischen Vielfalt ist wissenschaftlich noch gar nicht erfasst.

 

     Die Anzahl dieser Kleinstlebewesen ist gigantisch. Das Verhältnis der Körperzellen zu Mikroorganismen beträgt 1:10. Das bedeutet, dass rund 90% aller Zellen im Körper nicht menschlichen Ursprungs sind. Aber der Mensch ist nur gemeinsam mit diesen Billionen von Mikroorganismen existenzfähig.

Nach neuesten Erkenntnissen bilden alle Mikroben im Menschen zusammengefasst (Mikrobiota) eine Gemeinschaft, ja sogar ein gemeinsames „Superorgan“, das sogenannte Mikrobiom. Dieses Mikrobiom stellt die Gesamtheit aller mikrobiellen Gene im menschlichen Organismus dar. Es steht mit unseren Körperzellen und Organsystemen in Verbindung und hat als eine Art übergeordneter Bestandteil menschlichen Lebens einen unglaublich großen Einfluss auf unsere Gesundheit. 

Wie funktioniert das Zusammenleben von Mikroorganismen und Mensch?

Das Geheimnis hinter der erfolgreichen menschlichen Existenz ist die Symbiose - ein Zusammenleben zum gegenseitigen Nutzen, eine friedliche Lebensgemeinschaft zwischen Körperzellen und Mikroorganismen.

Durch ein komplexes, reges Miteinander und eine intensive Allianz profitieren die diversen Partner voneinander. Denn Billionen von Mikroben könnten sich niemals in uns ansiedeln, hätten sie nicht selbst etwas davon. Wir nützen ihnen und sie nützen uns. Wir bieten ihnen z. B. Nahrung, Unterkunft und Fortpflanzungsmöglichkeiten. Sie sorgen beispielsweise für eine reibungslose Verdauung, einen gesunden Hautschutzmantel, ein stabiles Immunsystem, aber auch für das psychische Wohlbefinden, gute Gedächtnisleistungen und vieles mehr.

Das heißt, der Großteil unserer Untermieter sind lebenswichtige Symbionten. Einige sind Kommensalen, also harmlose Tischgenossen, die uns weder schaden noch nutzen. Nur einige wenige sind Parasiten bzw. Krankheitserreger.

Mikroorganismen besiedeln beinahe sämtliche Bereiche des Körpers, die mit der Außenwelt in Kontakt stehen. Das sind rund 400 m² Häute und Schleimhäute. Ein Großteil der Mikroorganismen lebt aber im unteren Dünn- und im Dickdarm. Schauen wir uns den Darm näher an. Woraus besteht das Mikrobiom Darm?

Unser Darm ist ein riesiges Ökosystem aus circa 100 Billionen Mikroorganismen. Das sind zu 99% Bakterien mit einer Gesamtmasse von 1,5 bis 2 Kilogramm. Dieses Kollektiv arbeitet mit einer größeren biochemischen Aktivität als unsere Leber und das, obwohl 30 – 40% dieser transienten Bakterien den Darm täglich wieder verlassen. Diese Abgänge müssen mittels rascher Vermehrung ständig ersetzt werden - vorausgesetzt wir ernähren unsere Bakterien freundlich und vernichten die Diversität nicht dauernd durch leichtfertige Antibiotika-Einnahmen.

Unter den menschlichen Darm-Bakterien hat man bisher an die 1000 Arten aus 5 Stämmen (Bacterioidetes, Firmicicutes, Actinobakteria, Proteobakteria und Verrucomicrobia) gefunden. Mit Hilfe von neuartigen genetischen Nachweismethoden vermutet man aber bereits 36.000 Arten aus 1800 Gattungen. Auf alle Fälle soll der Dickdarm (10 12 pro ml Flüssigkeit) wesentlich dichter besiedelt sein als der Dünndarm (10 9 pro ml). Im menschlichen Darm halten sich außer den Bakterien noch Einzeller (Geißel- und Wimpertierchen), Viren und Bakteriophagen, Pilze (vor allem Hefen), Egel, Milben und Madenwürmer etc. auf.

Noch etwas ist interessant: das Mikrobiom ist bei jedem Menschen anders. Nur circa 9% der Darmbewohner kommen bei allen Menschen vor. Der Rest variiert je nach Geburtsmodus und Lebensstil (Ernährung, Hobbies, Umfeld, Freundeskreis, Stress, Medikamenteneinnahme). D. h. die Zusammensetzung des Darm-Mikrobioms verändert sich im Laufe des Lebens immer wieder und hat die Tendenz im Alter an Artenvielfalt deutlich abzunehmen.

Wir sehen, der Darm ist ein komplexes, dynamisch-bakterielles Ökosystem. Ein Wunderwerk und Zentrum unseres Wohlbefindens. Welche Rolle spielt das Mikrobiom Darm für uns Menschen?

Unser Darm wurde als Organ lange Zeit unterschätzt. Er ist auf alle Fälle weit mehr als nur ein Verdauungsrohr. Tatsächlich baut er auch einen Großteil des Immunsystems auf und reguliert unzählige Stoffwechselprozesse. Als zentrale Energiequelle unseres Körpers hat er Einfluss auf alle anderen Organ- und Funktionssysteme (z.B. Skelett, Muskulatur, Haut, Psyche, Fruchtbarkeit, Abwehrkraft, Herzfunktion, Gedächtnis, Appetit etc.).

Um all die vielen Aufgaben bewältigen zu können, ist der Darm bzw. der Körper unbedingt auf die Darm-Mikrobiota (ehemals Darmflora) angewiesen. Aber dieses Mikrobiom als Bakterienorgan ist mehr als nur die Summe der einzelnen Individuen. Es verhält sich mittels „Quorum sensing“ wie ein Mehrzeller, indem es über Signalbotenstoffe untereinander sowie mit unseren Körperzellen kommuniziert und damit all diese großartigen Leistungen ermöglicht und letztlich auch über Gesundheit und Krankheit entscheidet.

 

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