Mikrobiom einfach erklärt: Warum Darmbakterien so wichtig sind
- Sascha Bade
- vor 2 Tagen
- 8 Min. Lesezeit
Darmbakterien können weit mehr als Nahrung verdauen. Hier erfahren Sie, warum unser Mikrobiom für Darmbarriere, Immunsystem, Stoffwechsel und Gehirn wichtig ist.
Inhaltsverzeichnis:
In unserem Darm leben Milliarden von Mikroorganismen. Dazu gehören vor allem Bakterien, aber auch andere Mikroben. Lange Zeit betrachtete man sie vor allem als harmlose Mitbewohner. Heute wissen wir aber, dass sie wesentlich stärker in unsere Körperfunktionen eingebunden sind.
Die Gesamtheit dieser Mikroorganismen wird häufig als Darmmikrobiota bezeichnet. Die Mikroorganismen helfen uns bei der Verdauung, produzieren Stoffwechselprodukte, stehen mit unserem Immunsystem in Kontakt und kommunizieren sogar mit dem Nervensystem.
Unser Darm ist ein riesiger Lebensraum
Der menschliche Verdauungstrakt ist keineswegs überall gleich stark mit Bakterien besiedelt.
Im Magen und oberen Dünndarm finden sich vergleichsweise wenige Mikroorganismen. Je weiter man sich dem Dickdarm nähert, desto größer wird ihre Zahl. Der Dickdarm ist schließlich besonders dicht besiedelt.
Dabei besitzt jeder Mensch eine etwas andere Zusammensetzung seiner Darmflora. Sie wird unter anderem durch Ernährung, Lebensstil, Medikamente, Alter und Umwelt beeinflusst.
Es gibt deshalb nicht das eine perfekte Mikrobiom, das bei jedem Menschen gleich aussehen müsste.
Was machen Darmbakterien?
Darmbakterien sind weit mehr als einfache Verdauungshelfer. Sie übernehmen zahlreiche Aufgaben, die für unseren Stoffwechsel, das Immunsystem und sogar für die Kommunikation zwischen Darm und Gehirn von Bedeutung sind.
Einige Darmbakterien können Nahrungsbestandteile verwerten, die unsere eigenen Verdauungsenzyme nicht oder nur unvollständig aufspalten können. Dazu gehören beispielsweise bestimmte Ballaststoffe. Bei deren Verarbeitung entstehen verschiedene Stoffwechselprodukte, darunter auch kurzkettigen Fettsäuren. Diese können unter anderem den Zellen der Darmschleimhaut als Energiequelle dienen und an der Regulation von Stoffwechsel- und Immunprozessen beteiligt sein.
Der Darmmikrobiota werden unter anderem folgende Aufgaben zugeschrieben:
Unterstützung bei der Verwertung bestimmter Nahrungsbestandteile
Beteiligung am Stoffwechsel und an der Bereitstellung bestimmter Vitamine
Bildung kurzkettiger Fettsäuren wie Butyrat, Acetat und Propionat
Unterstützung der Darmbarriere und der Darmschleimhaut
Beteiligung an der Regulation des Immunsystems
Einfluss auf Botenstoffe und Vorstufen von Neurotransmittern
Kommunikation mit dem Nervensystem über die sogenannte Darm-Hirn-Achse
Schutz vor der übermäßigen Vermehrung potenziell krankmachender Mikroorganismen
Das Mikrobiom ist also kein isoliertes System im Darm. Es steht in ständigem Austausch mit unserem Organismus. Veränderungen in seiner Zusammensetzung können deshalb weit über die Verdauung hinaus Auswirkungen haben.
Kurzkettige Fettsäuren: Warum sie für den Darm so wichtig sind
Zu den besonders wichtigen Stoffwechselprodukten unserer Darmbakterien gehören die kurzkettigen Fettsäuren, auf Englisch Short Chain Fatty Acids oder kurz SCFAs.
Die wichtigsten Vertreter sind:
Butyrat
Propionat
Acetat
Sie entstehen vor allem dann, wenn die Darmbakterien unverdauliche oder schwer verdauliche Kohlenhydrate und Ballaststoffe fermentieren. Dazu gehören beispielsweise Inulin, Pektin und resistente Stärke. Besonders wichtig ist aber Butyrat. Diese kurzkettige Fettsäure dient den Zellen der Dickdarmschleimhaut als Energiequelle und trägt damit zur Erhaltung einer gesunden Darmschleimhaut bei.
Doch kurzkettige Fettsäuren können noch mehr. Sie sind unter anderem an der Stabilisierung der Darmbarriere und der Regulation von Immunreaktionen beteiligt. Zudem können sie die Schleimproduktion im Darm beeinflussen und damit die natürliche Schutzschicht der Darmschleimhaut unterstützen.
Damit wird deutlich, warum Ballaststoffe weit mehr sind als bloßes Füllmaterial für die Verdauung.
Vereinfacht gesagt entsteht eine kleine Nahrungskette: Wir essen Ballaststoffe, unsere Darmbakterien verwerten sie und bilden daraus Stoffwechselprodukte, von denen auch unser Körper profitieren kann.
Was bedeutet das für den Alltag?
Auch beim Einkauf können Sie gezielt auf Lebensmittel achten, die unterschiedliche fermentierbare Ballaststoffe liefern. Chicorée, Zwiebeln, Lauch oder Knoblauch enthalten beispielsweise Inulin. Äpfel, Beeren und Zitrusfrüchte liefern Pektin. Resistente Stärke findet sich unter anderem in Hülsenfrüchten sowie in gekochten und anschließend abgekühlten Kartoffeln oder Reis.
Je abwechslungsreicher die Auswahl ballaststoffreicher Lebensmittel ist, desto vielfältiger ist auch das Futter, das Sie Ihren Darmbakterien anbieten.
Wie Darmbakterien unsere Schutzschicht unterstützen
Zwischen dem Darm und dem Rest des Körpers liegt eine wichtige Schutzschicht: die Darmbarriere. Sie sorgt dafür, dass Nährstoffe aufgenommen werden können, während unerwünschte Stoffe, Krankheitserreger und andere Fremdstoffe möglichst nicht unkontrolliert in den Körper gelangen.
Die Darmbarriere besteht aus mehreren Bausteinen. Dazu gehören unter anderem die Schleimschicht, die Zellen der Darmschleimhaut, ihre engen Zellverbindungen, die sogenannten Tight Junctions, sowie verschiedene Bestandteile des Immunsystems.
Besonders wichtig sind die bereits erwähnten kurzkettigen Fettsäuren. Vor allem das Butyrat dient den Zellen der Dickdarmschleimhaut als Energiequelle. Darüber hinaus können Stoffwechselprodukte der Darmbakterien die Schleimproduktion und die Regulation von Immunreaktionen beeinflussen.
Ein ausgewogenes Darmmilieu kann somit dazu beitragen, dass die natürliche Schutzfunktion der Darmschleimhaut erhalten bleibt. Gerät das mikrobielle Gleichgewicht dagegen stärker aus der Balance, kann sich auch das Milieu im Darm verändern. Das bedeutet nicht automatisch, dass eine Erkrankung entsteht. Eine ausgeprägte oder länger anhaltende Veränderung der Darmflora kann jedoch mit einer beeinträchtigten Funktion der Darmbarriere in Zusammenhang stehen.
Was ist eine Dysbiose?
Als Dysbiose bezeichnet man eine ungünstige Veränderung der Zusammensetzung oder Funktion des Darmmikrobioms. Dabei kann sich zum Beispiel das Verhältnis der Mikroorganismen zueinander verändern, die Vielfalt abnehmen oder sich ihre Stoffwechselaktivität verschieben.
Eine Dysbiose bedeutet aber nicht einfach, dass die guten Bakterien fehlen und sich schlechte Bakterien vermehren. Das Ökosystem im Darm ist wesentlich komplexer. Viele Mikroorganismen können je nach Menge, Zusammenspiel und Umgebung unterschiedliche Funktionen übernehmen.
Zu den häufig als günstig angesehenen Darmbewohnern gehören beispielsweise Bifidobakterien und Lactobazillen. Sie können unter anderem zur Bildung von Säuren beitragen und dadurch das Darmmilieu beeinflussen. Daneben leben jedoch zahlreiche weitere Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen im Darm, deren Bedeutung sich nicht allein anhand ihres Namens beurteilen lässt.
Entscheidend ist daher meist nicht ein einzelner Bakterienstamm, sondern das Zusammenspiel der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft. Aus diesem Grund lässt sich ein verändertes Mikrobiom in der Regel auch nicht einfach durch die Einnahme eines einzelnen Bakterienstammes „reparieren“. Das Darmmikrobiom ist ein komplexes Ökosystem, das Sie durch Ernährung, Medikamente, Stress, Bewegung, Schlaf und weitere Lebensstilfaktoren beeinflusst wird.
Der Darm ist ein wichtiger Teil unseres Immunsystems
Die Darmschleimhaut steht täglich mit einer Vielzahl unterschiedlicher Stoffe in Kontakt. Das Immunsystem muss dabei ständig unterscheiden, was harmlos ist, was zum Körper gehört und wann eine Abwehrreaktion notwendig wird.
Ein großer Teil dieser Immunabwehr befindet sich direkt im Darm. Dazu gehört das darmassoziiertes lymphatisches Gewebe, oder auch als GALT (Gut Associated Lymphoid Tissue) bezeichnet. Es ist Teil des Immunsystems und hilft dabei, potenziell schädliche Erreger zu erkennen und abzuwehren.
Gleichzeitig darf die Immunabwehr aber nicht auf jeden Kontakt mit Nahrung oder nützlichen Darmbakterien mit einer Entzündungsreaktion reagieren. Sie muss also eine gewisse Toleranz gegenüber harmlosen Stoffen und Mikroorganismen entwickeln.
Darm-Hirn-Achse: Wie Darm und Gehirn miteinander kommunizieren
Unser Darm und Gehirn stehen in einem ständigen Austausch. Dieses komplexe System wird als Darm-Hirn-Achse bezeichnet. Die Verständigung funktioniert dabei in beide Richtungen. Das Gehirn kann die Verdauung beeinflussen, gleichzeitig können Signale aus dem Darm auf das Nervensystem und damit auch auf unser Wohlbefinden wirken.
An dieser Kommunikation sind verschiedene Wege beteiligt, darunter:
das vegetative Nervensystem
der Vagusnerv
Hormone
Botenstoffe des Immunsystems
Stoffwechselprodukte der Darmbakterien
Besonders wichtig ist der Vagusnerv. Er gehört zu den wichtigsten Nervenverbindungen zwischen Verdauungssystem und Gehirn und übermittelt Informationen in beide Richtungen.
Auch das Darmmikrobiom kann diese Kommunikation beeinflussen. Darmbakterien bilden verschiedene Stoffwechselprodukte und wirken auf Substanzen ein, die an der Bildung oder Regulation von Botenstoffen beteiligt sind. Dazu gehört beispielsweise die Aminosäure Tryptophan, die unter anderem als Ausgangsstoff für den Neurotransmitter Serotonin dient.
Das bedeutet allerdings nicht, dass unsere Stimmung allein von den Darmbakterien bestimmt wird.
Wie eng Darm und Gehirn miteinander verbunden sind, kennen Sie bestimmt aus dem Alltag: Stress kann buchstäblich auf den Magen schlagen, während anhaltende Darmbeschwerden umgekehrt das Wohlbefinden und die Lebensqualität beeinträchtigen können.
Serotonin im Darm: Welche Rolle spielt das Mikrobiom?
Wussten Sie, dass ein großer Teil des körpereigenen Serotonins im Darm gebildet wird? Der überwiegende Anteil des Serotonins entsteht tatsächlich im Magen-Darm-Trakt, vor allem in speziellen Zellen der Darmschleimhaut.
Im Darm erfüllt Serotonin wichtige Aufgaben. Es ist unter anderem an der Steuerung der Darmbewegung, der Verdauungsfunktion und verschiedenen Signalprozessen beteiligt.
Das bedeutet jedoch nicht, dass dieses Serotonin einfach vom Darm ins Gehirn gelangt und dort unmittelbar unsere Stimmung beeinflusst. Serotonin selbst kann die Blut-Hirn-Schranke nicht frei überwinden. Das Gehirn bildet sein Serotonin daher weitgehend selbst.
Anders ist es aber bei der Aminosäure Tryptophan. Sie ist eine Vorstufe von Serotonin und kann im Gegensatz zu Serotonin die Blut-Hirn-Schranke passieren. Das Darmmikrobiom kann den Tryptophan-Stoffwechsel beeinflussen und dadurch möglicherweise mitbestimmen, welche Stoffwechselwege eingeschlagen werden.
Was beeinflusst unser Mikrobiom?
Unser Darmmikrobiom ist kein starres System. Seine Zusammensetzung und Aktivität können sich im Laufe des Lebens verändern und werden von zahlreichen Faktoren beeinflusst.
Dazu gehören unter anderem:
die Ernährung
Stress
Bewegung beziehungsweise Bewegungsmangel
Medikamente, insbesondere Antibiotika
bestimmte Schmerzmittel wie nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR)
Alkohol und Nikotin
Schlaf und Tagesrhythmus
verschiedene Umwelt- und Lebensstilfaktoren
Besonders groß ist der Einfluss unserer Ernährung. Denn mit dem, was wir täglich essen, versorgen wir nicht nur unseren eigenen Körper mit Nährstoffen, sondern indirekt auch die Mikroorganismen in unserem Darm. Vor allem Ballaststoffe sind wichtig.
Umgekehrt können sich auch Medikamente, länger anhaltender Stress oder andere Belastungen auf das Darmmilieu auswirken. Besonders bekannt ist der Einfluss von Antibiotika: Sie bekämpfen zwar krankmachende Bakterien, können gleichzeitig aber auch Teile der normalen Darmflora verändern.
Wie beeinflussen sich Stress und Darm gegenseitig?
Stress wirkt sich nicht nur auf unsere Stimmung und Leistungsfähigkeit aus. Auch der Darm und das Darmmikrobiom können darauf reagieren. Eine wichtige Rolle spielt dabei die sogenannte HPA-Achse. Sie gehört zu den zentralen Stresssystemen unseres Körpers und steuert unter anderem die Ausschüttung von Stresshormonen wie Cortisol. Über Signalwege steht sie mit dem Nervensystem, dem Immunsystem und auch dem Darm in Verbindung.
Die Verbindung funktioniert jedoch nicht nur in eine Richtung. Über die Darm-Hirn-Achse können auch Signale aus dem Darm auf das Stresssystem einwirken. Dabei spielen unter anderem Stoffwechselprodukte der Darmbakterien, Immunbotenstoffe und der Stoffwechsel der Aminosäure Tryptophan eine Rolle.
Bei anhaltendem Stress können sich verschiedene Funktionen des Verdauungssystems verändern. Dazu gehören beispielsweise:
die Darmbewegung
die Bildung von Verdauungssekreten
die Durchblutung des Darms
die Aktivität des vegetativen Nervensystems
die Funktion der Darmbarriere
Stress und Darmgesundheit sind daher eng miteinander verknüpft. Das bedeutet nicht, dass Stress automatisch Darmprobleme verursacht oder sich Beschwerden allein durch Entspannung lösen lassen. Es zeigt aber, warum bei der Darmgesundheit neben der Ernährung auch Schlaf, Bewegung, Erholung und psychische Belastungen berücksichtigt werden sollten.
Probiotika: Wann können sie sinnvoll sein?
Probiotika enthalten lebende Mikroorganismen, meist bestimmte Bakterien oder Hefen. Sie werden häufig mit dem Versprechen angeboten, die Darmflora zu unterstützen oder ein gestörtes Mikrobiom wieder ins Gleichgewicht zu bringen.
Ganz so einfach ist es jedoch nicht. Das Darmmikrobiom besteht aus einem komplexen Ökosystem mit einer großen Zahl unterschiedlicher Mikroorganismen. Ob die Einnahme eines Probiotikums einen gesundheitlichen Nutzen hat, hängt deshalb von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören unter anderem der verwendete Mikroorganismenstamm, die Dosierung, die Dauer der Einnahme, die jeweilige Erkrankung oder Beschwerdesituation und die individuelle Zusammensetzung des vorhandenen Mikrobioms.
Nicht jedes probiotische Bakterium hat die gleiche Wirkung. Ergebnisse, die für einen bestimmten Bakterienstamm untersucht wurden, lassen sich daher nicht automatisch auf andere Probiotika übertragen. Auch die Vorstellung, man könne ein komplex verändertes Mikrobiom einfach durch die Einnahme einiger weniger Bakterienstämme dauerhaft reparieren, greift zu kurz. Viele der enthaltenen Mikroorganismen siedeln sich zudem nicht dauerhaft im Darm an, sondern entfalten ihre möglichen Effekte vor allem während der Einnahme.
Probiotika können in bestimmten Situationen durchaus sinnvoll sein. Ihr Nutzen sollte jedoch möglichst gezielt und abhängig von der jeweiligen Fragestellung beurteilt werden.
Vereinfacht gesagt: „Mehr Bakterien“ bedeutet nicht automatisch „besseres Mikrobiom“. Entscheidend ist, welche Mikroorganismen in welcher Situation eingesetzt werden und ob ihr Nutzen tatsächlich belegt ist.
Darmmikrobiom stärken: Was Sie selbst tun können
Ein gesundes Darmmikrobiom lässt sich in der Regel nicht durch ein einzelnes Präparat herstellen. Viel wichtiger sind die Bedingungen, unter denen die Darmbakterien leben und welche Nährstoffe ihnen regelmäßig zur Verfügung stehen.
Ein wichtiger Baustein ist eine abwechslungsreiche, pflanzenbetonte Ernährung. Unterschiedliche Gemüsearten, Obst, Hülsenfrüchte, Nüsse und Samen liefern verschiedene Ballaststoffe, die von Darmbakterien als Nahrung genutzt werden können.
Besonders interessant sind auch Lebensmittel mit resistenter Stärke. Sie findet sich zum Beispiel in Hülsenfrüchten, Hafer oder grünen Bananen. Auch durch die Zubereitung lässt sich ihr Anteil erhöhen: Werden Kartoffeln, Reis oder Nudeln nach dem Kochen abgekühlt, entsteht ein höherer Anteil resistenter Stärke.
Neben der Ernährung spielen weitere Lebensstilfaktoren eine Rolle. Dazu gehören vor allem:
regelmäßige Bewegung
ausreichender und erholsamer Schlaf
ein sinnvoller Umgang mit Stress und Belastungen
ein möglichst zurückhaltender Umgang mit Alkohol und Nikotin
der bewusste Einsatz von Medikamenten, insbesondere Antibiotika, wenn sie medizinisch notwendig sind
Nicht jeder Darm reagiert gleich. Was für eine Person gut verträglich ist, kann bei einer anderen Beschwerden auslösen. Besonders bei empfindlichem Darm sollte die Ballaststoffzufuhr daher nicht abrupt, sondern schrittweise gesteigert werden. Unterm Strich profitiert das Mikrobiom vor allem von Vielfalt, Regelmäßigkeit und guten Lebensbedingungen.
