Was ist die Darmmikrobiota?

Die Darm-Mikrobiota ist eine Reihe von Bakterien, die im Darm des Menschen leben. Bis zu 100 Milliarden Mikroorganismen pro Mensch besiedeln den Darmtrakt. Das sind ca. 2 kg Körpergewicht. Sie repräsentieren ungefähr 300 bis 1000 verschiedene Arten (Biedermann, 2015).

Wie Giulia Enders in ihrem Buch " Verdauung ist die Frage " erwähnt, können wir sagen, dass wir uns tatsächlich vor einem anderen Organ befinden, einem virtuellen Organ aus Bakterien mit einem Gewicht von fast zwei Kilogramm, fast nichts.

Die Darmmikrobiota beginnt sich von dem Moment an zu bilden, an dem wir geboren werden. Während der Entbindung kommen wir durch den Scheidenkanal mit den ersten Bakterien in Kontakt, die beginnen, unseren Körper zu besiedeln.

Aus diesem Grund ist die natürliche Geburt so wichtig. Der Kaiserschnitt isoliert uns von diesem ersten und wichtigen Kontakt mit dem reichhaltigen vaginalen Mikrobiom der Mutter. Diese Besiedlung induziert die Expression von Genen und nachfolgenden Funktionen in der Darmschleimhaut, die für die Verdauung und Ernährung wichtig sind (biedermann, 2015).

In der Folge prägen die positiven Bakterien, die Muttermilch, der Kontakt mit der Außenwelt, der Natur und der Nahrung, die wir zu uns nehmen, unser spezielles Mikrobiom, das in Abhängigkeit von bestimmten Faktoren, die es beeinflussen, ein Leben lang mehr oder weniger stabil ist. kann ändern und wird später in diesem Artikel besprochen.

Muttermilch ist in diesem Prozess sehr wichtig, da die darin enthaltenen Oligosaccharide das Wachstum von Lactobacillus und Bifidobacterium fördern, die den Darm des Babys dominieren. Dies kann die Entwicklung des Immunsystems stärken oder fördern und dazu beitragen, künftigen Erkrankungen vorzubeugen. wie Ekzeme und Asthma (Conlon, 2016).

Welche Art von Bakterien kann die Mikrobiota ausmachen?

Die Bakterien, die unsere Schleimhäute besiedeln, sind in der Regel entweder Gegenseitigkeitsfeinde, Kommensale oder Opportunisten.

Gegenseitigkeit bedeutet, dass beide Organismen von der Koexistenz profitieren. Die Mehrzahl der Darmbakterien sind daher keine Kommensalisten (obwohl sie als Kommensale bezeichnet werden), sondern Nicht-Mutualisten, da sowohl Bakterien als auch der menschliche Organismus von ihrer Existenz profitieren (Biedermann, 2015).

In einer Situation, in der es zu einem Kommen kommt, profitiert ein Organismus, und dem anderen wird weder geholfen noch geschadet. Wenn unsere Darmbakterien Kommensalisten wären, würde dies bedeuten, dass sie davon profitieren, der menschliche Körper jedoch nicht. Nach Biedermann et al. (2015) ist dies in den meisten Szenarien und Situationen nicht der Fall, wenn die Beziehung zwischen Bakterien, die den menschlichen Körper häufiger besiedeln, normalerweise wechselseitig ist.

Andererseits würde opportunistisch bedeuten, dass die Mikrobe unter normalen Bedingungen die Krankheit nicht verursacht, aber wenn die Bedingungen günstig werden, kann sie sie verursachen. Opportunistische Infektionen können durch Organismen wie Staphylococcus aureus und andere hervorgerufen werden, die in der Regel erst beim Eintritt in den Körper infektiös werden, während die Besiedlung der Haut oder sogar des Darms kein Problem darstellt (Biedermann, 2015). .

Wie ist der Körper vor diesen Bakterien geschützt?

Diese Bakterien dürfen nicht in die Blutbahn gelangen und es gibt verschiedene Mechanismen, die die Integrität des Körpers schützen und eine Barriere gegen das Eindringen von Bakterien bilden. Dafür gibt es eine sogenannte Darmbarriere.

Zunächst wird im Epithel der Darmschleimhaut eine Monoschicht mit den interzellulären Kontakten gebildet, die den Durchtritt von Bakterienprodukten und potenziellen Antigenen durch diese Barriere hemmen.

Diese Barriere kann jedoch geschwächt werden, indem mehr abgelöste Einzelzellen extrudiert werden, was zu "gebohrten" Strukturen in der Darmbarriere führt, die daher mechanisch nicht vollständig verschärft werden und den Durchtritt von Bakterien, Toxinen, Proteinen und anderen Substanzen ermöglichen. Dies führt zu einer Überaktivierung des Immunsystems und einer chronischen Entzündung (Vindigni, 2016). Dieser Zustand der Darmbarriere ist im Englischen als "undichter Darm" oder "undichter Darm" bekannt.

Funktionen der Darmmikrobiota

In Bezug auf die Gesundheit besteht eine Homöostase zwischen dem Darmmikrobiom, der zuvor diskutierten Schleimhautbarriere, die uns vor dem Eindringen von Krankheitserregern schützt, und dem Immunsystem . Daher wird die Darmmikrobiota an zahlreichen gesundheitsbezogenen Funktionen beteiligt sein. Einige von ihnen sind unten aufgeführt:

• Nährstoffverwertung : Die Batterien, aus denen sich die Darmmikrobiota zusammensetzt, helfen bei der Verdauung und Aufnahme unserer Nahrung, wodurch auch andere zusätzliche Nährstoffe produziert werden.

• Immunsystem : Die normale Flora stimuliert die Entwicklung des adaptiven Immunsystems und des Lymphgewebes. Beispielsweise kann die Wechselwirkung der Darmflora mit dem Immunsystem bei der Vorbeugung von allergischen und atopischen Erkrankungen von großer Bedeutung sein. Bei atopisch erkrankten Kindern wurde ein "Ungleichgewicht" der Darmflora beschrieben (Biedermann, 2015).

• Entzündung : Die Unversehrtheit der Mikrobiota und die Darmbarriere halten Entzündungen in Schach. Wenn eine solche Veränderung auftritt, wie z. B. eine Dysbiose, wird der perfekte Kontext für chronische Entzündungen geschaffen.

• Schützt die Darmbarriere : Eine gesunde, reichhaltige und vielfältige Mikrobiota schützt die Schleimhaut vor der Ansiedlung möglicher Krankheitserreger und sorgt für eine optimale Darmbarriere, die sie für unerwünschte Substanzen undurchlässig macht.

• Gewicht : Die meisten Studien legen nahe, dass die Zusammensetzung der Darmmikrobiota bei dünnen und fettleibigen Personen unterschiedlich ist, obwohl noch kein Konsens darüber besteht, ob in dieser Beziehung eine Kausalität besteht. Es wurde nachgewiesen, dass die Mikrobiota das metabolische Syndrom beeinflussen. Andererseits wurde bei adipösen Menschen eine veränderte Mikrobiota beschrieben.

Jüngste Arbeiten haben eine zunehmend wichtige Rolle der Darmmikrobiota bei Stoffwechselstörungen herausgestellt. Es ist bekannt, dass Darmmikrobiota eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Nahrungsaufnahme und der Entzündung von geringem Schweregrad spielt, zwei Schlüsselprozessen bei Fettleibigkeit und Diabetes. (Baothman, 2016).

• Psychische und kognitive Gesundheit : Es wurde postuliert, dass die Bakterien des Darms eine mögliche Rolle bei emotionalen Zuständen spielen. Es wurde nachgewiesen, dass bei Depressionen, Stress oder Angstzuständen die Diversität der Darmmikrobiota vermindert und verändert ist. In diesem bidirektionalen Kommunikationssystem zwischen dem Zentralnervensystem und dem Gastrointestinaltrakt kann das Darmmikrobiom auch die neurale Entwicklung, das Erkennen und das Verhalten beeinflussen, wobei neuere Hinweise darauf vorliegen, dass Verhaltensänderungen die Zusammensetzung der Mikrobiota verändern Darm, während Veränderungen des Mikrobioms auch depressives Verhalten hervorrufen können (Studie).

• Allergien : Die Veränderung der Mikrobiota wurde auch als möglicher ursächlicher Mechanismus für bestimmte Allergien, Unverträglichkeiten oder Neurodermitis postuliert.

• Produktion von Vitaminen : Es wurde gezeigt, wie die normale Flora Vitamine synthetisiert und ausscheidet, die über ihren eigenen Bedarf hinausgehen und zur Abgabe dieser Vitamine im menschlichen Körper beitragen. Zu den Vitaminen, die die Darmbakterien produzieren, gehören Vitamin K, Vitamin B12 und andere Vitamine der Gruppe B. (Biedermann, 2015).

• Darmbakterien produzieren eine Vielzahl von Substanzen, die von Peroxiden bis zu anderen hochspezifischen Stoffwechselprodukten reichen und das Wachstum und den Stoffwechsel des Epithels unterstützen (Biedermann, 2015).

• Produktion von Neurotransmittern : Die Bakterien in unserem Darm produzieren nicht nur Vitamine, sondern auch die meisten im menschlichen Gehirn vorkommenden Neurotransmitter wie Serotonin, Dopamin, Gaba usw. (Dinan, 2016).

Faktoren, die die Darmmikrobiota beeinflussen

• Ernährung: Die Ernährung kann sich sehr stark auf die Darmumgebung auswirken, einschließlich der Darmtransitzeit und des pH-Werts. Es wurde gezeigt, dass drastische Veränderungen der drei Hauptmakronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine ​​und Fette) die Zusammensetzung der Mikrobiota erheblich beeinflussen.

Beispielsweise führt die Fermentation dieser komplexen Polysaccharide bei der Einnahme von Kohlenhydraten zur Bildung von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA), hauptsächlich Acetat, Propionat und Butyrat. Insbesondere das Butyrat ist die Hauptenergiequelle für die Kolonozyten, Propionat wird in die Leber transportiert, wo es eine Rolle bei der Glukoneogenese spielt, während Acetat in den systemischen Kreislauf gelangt und bei der Lipogenese verwendet wird (Scott, 2013).

Darüber hinaus ist bekannt, dass eine auf verarbeiteter Basis hergestellte Diät die Zusammensetzung der Mikrobiota negativ beeinflusst, während eine natürliche Ernährung, die auf echten Lebensmitteln wie Gemüse, Gemüse, Knollen, Saatgut, Fisch, Eiern und Fleisch basiert, die Gesundheit sowohl der Mikrobiota als auch der Darmbarriere.

• Drogen: Einige Medikamente wie Antibiotika, Antihistaminika, hormonelle Verhütungsmittel und entzündungshemmende Medikamente können die Mikrobiota verringern und drastisch verändern.

Insbesondere sind Antibiotika, wie der Name schon sagt, lebenshemmend und führen nicht nur zu pathogenen Bakterien, sondern zerstören auch gute Bakterien, sodass wir der Verbreitung problematischerer Bakterien und Hefen ausgeliefert sind.

Eine Verringerung der Anzahl dieser nützlichen Bakterien kann das Wachstum, die Anhaftung und die Invasion von pathogenen Bakterien induzieren. Dies ist der Grund, warum beispielsweise das Bakterium Clostridium difficile im Allgemeinen nur dann eine Kolitis auslösen kann, wenn die Anzahl der nützlichen Bakterien durch die Behandlung mit Antibiotika verringert wird (Biedermann, 2015).

Die Einnahme von Probiotika während und nach der Behandlung mit Antibiotika ist eine gute Möglichkeit, die negativen Auswirkungen auf unsere wertvollen nützlichen Bakterien zu vermeiden.

• Stress: Es wurde nachgewiesen, dass Stress in jungen Jahren den mikrobiellen Gehalt des Darms dauerhaft beeinflussen und die Immunfunktion dauerhaft verändern kann (Dinan, 2016). Darüber hinaus wirkt sich Stress auf die motorische Aktivität des Dickdarms über die Darm-Gehirn-Achse aus, wodurch die Profile der Darm-Mikrobiota verändert werden können, beispielsweise durch die Produktion einer geringeren Anzahl von Lactobacillus, was möglicherweise von Vorteil ist (Conlon, 2015). .

• Sitzendes Leben: Wenn Stress und Schlafmangel auftreten, fügen Sie ein sitzendes Leben hinzu (drei Faktoren, die in der Regel zusammenpassen), und Sie haben die perfekte Kombination für die Veränderung der Darmmikrobiota. Darüber hinaus hängen diese drei Faktoren häufig mit schlechten Ernährungsgewohnheiten zusammen, und Sie wissen, wie wichtig die Ernährung für unsere Bakterien ist. Ein sitzender Lebensstil würde dazu führen, dass wir in einen Teufelskreis geraten, aus dem es schwierig ist, herauszukommen, was sich negativ auswirkt.

Ein erster und guter Schritt, um aus diesem Kreislauf des sitzenden Lebens herauszukommen, wäre, Sport zu treiben oder sich körperlich zu betätigen. Es wurde beobachtet, wie körperliche Betätigung (oder eher Bewegungsmangel) einen wesentlichen Einfluss auf Veränderungen in der mikrobiellen Population haben kann, die mit Fettleibigkeit verbunden sind.

Dies wird in einer kürzlich durchgeführten Studie hervorgehoben, die eine Zunahme der Diversität der mikrobiellen Darmpopulationen bei Profisportlern als Reaktion auf Bewegung und die damit verbundene Ernährung zeigte (Conlon, 2015).

Es wurde auch nachgewiesen, dass ein aktives Leben und die Ausübung einer Sportart für die Zusammensetzung der Mikrobiota von Vorteil sind. Zum Beispiel wurde gezeigt, dass eine größere mikrobielle Vielfalt des Darms mit intensivem Training bei professionellen Rugbyspielern verbunden ist (Bierdemann, 2015).

• Alkoholkonsum: Klinische Daten (Studie) legen nahe, dass alkoholbedingte Störungen mit quantitativen und qualitativen dysbotischen Veränderungen der Darmmikrobiota verbunden sind. Darüber hinaus kann Alkoholkonsum mit einer erhöhten Entzündung des Gastrointestinaltrakts und einer Darmhyperpermeabilität verbunden sein, die zu Endotoxämie, systemischen Entzündungen und Pathologien führt, die Gewebe oder Organe schädigen (Engen, 2015).

• Toxine : Toxine aus der Umwelt, aus Lebensmitteln, verarbeiteten Produkten, Schwermetallen usw. sind ein direkter Weg, um Veränderungen der Darmmikrobiota hervorzurufen.

• Rauchen: Rauchen hat einen signifikanten Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmflora und erhöht die Menge an Bacteroides-Prevotella bei Menschen mit Morbus Crohn (CD) und gesunden Personen. Es wurde vermutet, dass Veränderungen, die durch den Tabakkonsum in mikrobiellen Populationen hervorgerufen werden, zu einem erhöhten CD-Risiko beitragen könnten (Conlon, 2015).

• Alter: Es ist erwiesen, dass unsere Mikrobiota je nach Alter unterschiedliche Bakterien enthält. Es ist nicht bekannt, ob dies am Lebensstil liegt oder ob das Alter ein Faktor ist, der die Zusammensetzung der Bakterien im Darm verändert. Beispielsweise dominieren Bakterien wie Phylum Bacteroidetes in der Jugend zahlenmäßig, nehmen jedoch im Alter signifikant ab, während der umgekehrte Trend bei Bakterien wie Firmicutes auftritt. Die Konsequenzen und der Grund für diese Änderung sind noch nicht klar. Darüber hinaus sind die Darm-Mikrobiota-Profile älterer Menschen möglicherweise nicht optimal. Eine Studie fand in Langzeitstudien eine hohe Prävalenz von potenziell toxischem Clostridium perfringens und eine geringere Anzahl von Bifidobacterium und Lactobacillus (Conlon, 2015).

• Der Bereich des Lebens : Obwohl es neugierig erscheinen mag, wählen Bakterien ihre Umgebung aus. Es ist bekannt, dass Bakterien p haben

Kuriositäten über die Darmmikrobiota

Wussten Sie, dass die Darmflora der neue Fingerabdruck sein könnte?

Anscheinend haben diese Mikroorganismen charakteristische Merkmale, die verwendet werden könnten, um uns zu identifizieren, und das auch nach einer Weile. Diese Studie zeigt, dass es möglich ist, Menschen anhand der von ihrem Mikrobiom erhaltenen Daten zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigten, dass Individuen nur anhand ihres Mikrobioms eindeutig identifiziert werden konnten.

Wussten Sie, dass es ein Human Microbiome Project gibt, genau wie es das Human Genome Project gibt?

Im Jahr 2008 begann die Agentur des National Institute of Health der Vereinigten Staaten eine 5-Jahres-Studie namens Human Microbiome Project ( HMP).

Wie sie erklären, "besteht das Ziel des HMP darin, die mikrobiellen Gemeinschaften in verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers zu beschreiben und die Korrelationen zwischen den Veränderungen des Mikrobioms und der Gesundheit der Menschen zu untersuchen". Die Bakterien der Darmmikrobiota sind ein wichtiger Bestandteil der HMP-Forschung.

Wussten Sie, dass die Schokolade, die Sie mögen, die Zusammensetzung der Bakterien in Ihrer Mikrobiota beeinflusst?

In einer Studie wurde eine Korrelation zwischen der Vielfalt der Mikrobiota und dem Verzehr bestimmter Lebensmittel festgestellt. Unter ihnen schwarze Schokolade, nicht so bei Milchschokolade, wahrscheinlich weil sie die Bestandteile von Kakao sind, die in dunkler Schokolade viel häufiger vorkommen und diese positiven Effekte auf die Vielfalt der Darm-Mikrobiota haben.

Reiner Kakao ist reich an zwei Flavonoidverbindungen, Catechin und Epicatechin, zusammen mit einer kleinen Menge Ballaststoffen. Diese Flavonoidverbindungen werden vom Magen nicht sehr gut verdaut oder absorbiert, sodass sie fast intakt in den Darm gelangen. Dies ist eine gute Nachricht für Darmbakterien, die jedes Mal, wenn die Verbindungen in den Darm gelangen, eine gute Party bilden. Doppelpunkt

Abschließend sei noch klargestellt, dass es laut Forschung darauf ankommt, dass nicht die Menge der Bakterien selbst entscheidend ist, sondern die Vielfalt dieser, deren Reichtum in der Vielfalt liegt.

Referenzen