Bakteriendichte im Gastrointestinaltrakt
Die gesamte Körperoberfläche des Menschen ist durch Mikroorganismen besiedelt. Hier befinden sich neben Bakterien auch Viren, Hefen, Pilze und Archaen unterschiedlichster Art. Da der Darm mit einer Oberfläche von bis zu 400 m2 die größte Grenzfläche zur Außenwelt darstellt, ist seine Besiedlung mit Mikroorganismen entsprechend hoch. Die Bakteriendichte steigt entlang des Intestinaltraktes vom Magen bis zum Colon erheblich. (Siehe Abb. 1)
Somit ist es kaum verwunderlich, dass die Anzahl aller Bakterien innerhalb unseres Darm die Anzahl der Körperzellen um das 10-fache übersteigt. Betrachtet man wiederum nur die Anzahl der bakteriellen Gene in unserem Verdauungstrakt und vergleicht diese mit dem Genom des Menschen, so erreichen diese eine um den Faktor 100 größere Anzahl.
Intestinale Bakterienvielfalt
Die nachfolgende Abbildung veranschaulicht die bakterielle Diversität innerhalb des Darms. Auffällig ist, dass die Anzahl der Bakterienstämme relativ gering ist. Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobakterien und Proteobakterien machen ca. 99% der Bakterienstämme aus. Die Vielfalt auf der Artenebene ist jedoch beträchtlich. Mehr als 1000 Spezies wurden bereits unterschieden. Ca. 100 bis 200 Bakteriengattungen kommen pro Stuhlprobe bei jedem Menschen regelmäßig vor. Die wichtigsten Gattungen sind Bacteroides, Ruminococcus, Clostridium, Eubacterium, Prevotella, Alistipes, Faecalibacterium, Streptococcus und Bifidobacterium.
Wichtiger jedoch scheint die Erkenntnis zu sein, dass unabhängig von Ernährung, Alter, Geschlecht und sonstigen Einflussgrößen nur drei sogenannte Enterotypen beim Menschen vorkommen. Als Enterotyp kann man eine Mischung unterschiedlicher Bakterienspezies verstehen, in der eine Bakteriengattung dominiert. Demnach werden die drei Enterotypen auch nach der dominanten Bakteriengattung benannt. In der ersten Gruppe kommen hauptsächlich Keime der Gattung Bacteroides vor. Die zweite Gruppe wird geprägt durch Bakterien der Gattung Prevotella und in der dritten Gruppe dominieren Bakterien der Gattung Ruminococcus. Insgesamt finden sich im Enterotyp 1 am häufigsten Bacteroides: Diese kohlehydratspaltende Spezies macht dort rund zwölf Prozent der Bakterien aus. Die Gattung der Prevotella, die an der Verstoffwechslung von Proteinen beteiligt ist, dominiert beim Enterotyp 2. Der Enterotyp 3 schließlich wird durch Ruminococcus bestimmt, eine Bakteriengattung, die an der Spaltung von Muzinen und Zucker beteiligt ist.
Betrachten wir die Einteilung der Darmflora nach den Enterotypen, so wird hieraus nicht ersichtlich welche Bakteriengattungen eine eher protektive bzw. pathologische Wirkung entfachen. Die nachfolgende Abbildung verdeutlicht diesen Zusammenhang. Die eher proteolytischen Darmbakterien, die an dem unphysiologischen Abbau von Proteinen beteiligt sind, werden eher zu den pathogenen Keimen gezählt, während die physiologischen Darmbakterien den Abbau von Kohlenhydraten/Ballaststoffen bevorzugen. Die gesundheitlichen Auswirkungen sind ebenfalls dargestellt.
Einflüsse auf die intestinale Mikrobiota
Zahlreiche äußere und innere Faktoren spielen bei der Besiedlung des Darm mit Mikroorganismen eine Rolle. Die nebenstehende Abbidlung zeigt die wichtigsten Einflussgrößen. Allerdings hat der Lebensstil eine nicht zu unterschätzende Wirkung auf unser Darmmilieu. Stress, Bewegung und vor allem die Ernährung sind relevante Faktoren für die Entwicklung einer günstigen physiologischen Darmmikrobiota.
Bedeutung der intestinalen Darmflora für die Gesundheit
Die Entwicklung einer physiologischen Darmflora ist für die Gesunderhaltung von entscheidender Bedeutung. Zahlreiche gastrointestinale und systemische Erkrankungen werden mit deutlichen Veränderungen der intestinalen Mikrobiota assoziiert. Neben den bekannten Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa, Morbus Crohn, dem Reizdarmsyndrom etc. stehen allerdings auch extraintestinale Erkankungen wie der Diabetes mellitus, rheumatoide Erkrankungen, Krebserkrankungen und neuronale, psychische Krankheitsbilder in Zusammenhang mit einer veränderten Mikrobiota. Die intestinalen Schutzmechanismen die eine physiologische Darmflora entfacht werden in der nebenstehenden Abbildung illustriert.
Über die Zusammenhänge einer gestörten Darmflora und der Entstehung von Krankheiten haben wir uns bereits in früheren Blogbeiträgen mit befasst. Siehe in diesem Zusammenhang auch die Beitäge über das „leaky-gut-syndrome“ und die „Darm-Hirn-Achse“.
Wir hoffen, dass dieser Artikel euer Interesse an diesem Thema geweckt hat. Die Inhalte dieses Artikels sind auch Teil der Diätassistentenausbildung an unserer Schule. Wenn ihr Interesse bekommen habt, seht euch doch weitere Seiten unsere Homepage an und informiert euch über diese Ausbildung. Alles Gute und bis zum nächsten Artikel.