12.12.2017

Meine kleine Farm

Schon bei der Geburt haben wir einen „zweiten Körper“ – die Bakterien, Viren und Pilze, die uns besiedeln. Ihre Bedeutung für unsere Gesundheit wird erst allmählich erforscht.
Vor 44 Jahren kam ich zur Welt. Genauer gesagt: ich und mein zweiter Körper. Die Rede ist von den Billionen Mikroorganismen, die als Untermieter in und auf mir leben, von meinem sogenannten Mikrobiom. Wir alle haben diese mikrobiellen Untermieter. Sie erfüllen wichtige Aufgaben in unserem Körper. Aber ein Großteil meines Mikrobioms musste bei meiner Geburt sterben.
Es war das Jahr 1973. Bakterien galten als schmutzig, gefährlich, krankheitserregend. Das Zeitalter der Antibiotika hatte erst rund 30 Jahre zuvor begonnen. Ihretwegen hatten jahrhundertealte Geißeln wie Cholera, Tuberkulose und die Bakterienruhr an Schrecken verloren.
An jenem Julitag, an dem ich geboren wurde, kämpften sich meine wehengeplagte Mutter und mein Vater durch den Rushhour-Verkehr. An jeder Ampelschlange wuchs die Nervosität, dass der Junge wohl eine Autogeburt werden könnte. Zum Glück schafften sie es rechtzeitig in den Kreißsaal – ich hätte es sonst nicht überlebt.
In meiner Lunge waren krankmachende Keime. Also bekam ich ein Breitbandantibiotikum. Es tötete die Bakterien in meinem Körper und rettete mein Leben. Aber es machte mich vermutlich auch zu dem Al-lergiker, der ich heute bin.
Einige Bakterien machen uns krank. Aber seit einigen Jahren dämmert der Wissenschaft, dass es auch viele gibt, die uns Gutes tun.
Die Bakterien, aber auch Viren, Pilze und andere mikroskopisch kleine Lebewesen, leben auf unserer Haut, in unserem Mund, in der Nase, der Lunge, der Vagina. Die allermeisten aber wohnen in unserem etwa sechs Meter langen Darmlabyrinth und werden oft fälschlicherweise als Darmflora bezeichnet. Eine Flora ist jedoch eine Pflanzengemeinschaft. Richtig muss es Darm-Mikrobiota heißen. Die Gesamtheit aller Mikrobiotae unseres Körpers einschließlich ihres Genmaterials bildet das Mikrobiom.
Der mikrobielle Eroberungszug des Kontinents, den wir Körper nennen, beginnt mit der Geburt. Wir erben die Bakterien von unseren Müttern. "Durch Kontakt mit Vaginalschleim und Fäkalien werden sie auf uns übertragen", sagt Emeran Mayer, Mikrobiom-Forscher, Gastroenterologe und Neurowissenschaftler an der David Geffen School of Medicine der University of California in Los Angeles.
Was sich eklig anhört, ist unser Starterpaket für ein gesundes Leben. Die Ärzte in dem Krankenhaus, in dem ich zur Welt kam, wussten von alldem noch nichts. Sie wollten mich vor einer weiteren Infektion schützen. Deshalb untersagten sie meiner Mutter, mich zu stillen. Ein fataler Fehler: "In der Muttermilch befinden sich komplexe Kohlehydrate, die in Flaschenmilch so nicht enthalten sind", sagt Emeran Mayer. "Diese Verbindungen werden vom Darm des Kindes nicht aufgenommen und füttern direkt die Bakterien."
Während ich mich von meiner schwierigen Geburt erholte und meine Flaschenmilch nuckelte, hungerten die Bakterien in mir, die sich nach dem Antibiotikum-Schock einnisten wollten. Das rächte sich Jahre später.
Bakterien haben jeden Winkel der Erde erschlossen, schon Milliarden Jahre, bevor wir auftauchten. Als sich im Laufe der Evolution mehrzellige Lebewesen bildeten, entstanden neue Habitate für die einzelligen Ureinwohner. Ein sehr beliebter Ort sind bis heute Tierdärme: Es ist warm, es gibt regelmäßig Nahrung, und das Immunsystem des Gastgebers hält unerwünschte Eindringlinge – und damit Konkurrenten – fern.
Die menschliche Bakterien-WG ist gigantisch groß: Auf jede unserer 30 Billionen Körperzellen kommt laut Schätzungen ein Bakterium. Trotzdem wiegen unsere Untermieter zusammen nur zwischen 200 Gramm und drei Kilo – sie sind eben kleiner als unsere vielgestaltigen Körperzellen.
Aber wer lebt denn da eigentlich so alles in uns? Das "Human Microbiome Project", das 2007 in den USA durch die National Institutes of Health, eine Behörde des US-amerikanischen Gesundheitsministeriums, gegründet wurde, sollte wissenschaftliches Licht ins Dunkel unserer Körper-WG bringen. Nachdem man 5000 Proben aus 33 Körperregionen von 242 Testpersonen analysiert hatte, zog man im Jahr 2012 ein erstes Fazit: In unserem Körper leben etwa 10 000 Bakterienarten, davon allein 1000 in unserem Darm. Unser Körper ist wie der brasilianische Regenwald: ein Ökosystem. Und jedes ist einzigartig. Die Artenzusammensetzung des Mikrobioms eines Menschen ist so individuell wie sein Fingerabdruck.
Das Zusammenspiel unserer Mitbewohner ist vermutlich hochkomplex. So gibt es etwa neben den Bakterien auch Viren, die in und von diesen leben. Diese Bakteriophagen sind noch wenig erforscht, aber auch sie werden von der Mutter aufs Kind übertragen. Sie können Bakterien in Schach halten, sich in ihr Erbgut integrieren, und sie sind möglicherweise ein Vehikel, um nützliche Gene für eine gesunde Darm-Mikrobiota zu erhalten, zum Beispiel nach dem Kahlschlag durch ein Antibiotikum. Fakt ist: Das Ökosystem in uns bereichert unser Erbgut immens. Auf ein menschliches Gen kommen 360 Bakteriengene. Dieser Schatz hat für unser Wohlbefinden wichtige Funktionen.
Bakterien knacken etwa für uns unverdauliche Ballaststoffe. "Einige Arten produzieren daraus besonders effektiv kurzkettige Fettsäuren", sagt Till Strowig, der am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig die Rolle des Mikrobioms bei der Immunregulation erforscht. Dadurch stellen sie uns Extrakalorien bereit. Aber unser Mikrobiom tut weit mehr fürs mietfreie Wohnen. Die Mikroben mischen fast überall mit: beim Stoffwechsel, beim Herz-Kreislauf-System und bei der Immunabwehr.
"Die kurzkettigen Fettsäuren wie beispielsweise Buttersäure, die die Darmbakterien herstellen, füttern insbesondere die Epithelzellen unseres Darms", sagt Till Strowig. Das Darmepithel ist, wie die Haut, eine Grenze zur Außenwelt. Es produziert Verdauungssekrete, nimmt Nährstoffe auf, stellt eine Schleimschicht her, die uns vor Krankheitserregern und damit einhergehenden Entzündungen schützt. Die Darmschleimhaut beherbergt auch zahlreiche Zellen unserer Immunabwehr. Die Darmbakterien steuern unsere Immun-Armee nicht nur dort. "Die Buttersäure gelangt auch ins Blut und wirkt an entfernten Stellen des Körpers", sagt Strowig. Zellen unseres Immunsystems besitzen Rezeptoren für die Bakterienmoleküle. Die regulatorischen T-Zellen beispielsweise. Sie verhindern, dass sich unser Immunsystem gegen den eigenen Körper richtet und Autoimmunerkrankungen entstehen – Diabetes Typ 1 etwa, Multiple Sklerose, Schuppenflechte.
Umgekehrt gebe es aber auch Darmbakterien, die das Immunsystem stimulierten, sagt Strowig. Einige Stoffwechselprodukte gelangten sogar bis ins Gehirn, wo sie Makrophagen, Fresszellen der Immunabwehr, beeinflussen. Ein gesundes Mikrobiom ist also notwendig, um das Gleichgewicht der Kräfte unseres Immunsystems aufrechtzuerhalten und zu verhindern, dass es harmlose Antigene wie Pollen bekämpft oder sogar den eigenen Körper.
Der Feinregler dieses Gleichgewichts wurde bei mir bei meiner Geburt gestört. Es war ein empfindlicher Schlag, sagt Emeran Mayer: "Das Mikrobiom des Kindes bildet sich in den ersten drei Jahren aus. Ab dem dritten Lebensjahr etwa bleibt es dann in seiner Grundzusammensetzung mehr oder weniger stabil." Was sich also in frühester Kindheit nicht ansiedelt, findet später nur noch schwer Platz in der Mikroben-WG. "Es spielt sogar eine Rolle für die Mikrobiom-Entwicklung des Kindes, wenn die Mutter vor oder während der Schwangerschaft ein Antibiotikum nimmt", sagt Mayer.
All das hat Auswirkungen auf die Funktionsweise des Immunsystems. Kinder, die per Kaiserschnitt zur Welt kommen, die nicht gestillt werden oder im frühen Alter Antibiotika bekommen – oder gar alles zusammen –, haben laut Studien später ein höheres Risiko, an Allergien, Asthma, Diabetes oder an Fettleibigkeit zu erkranken.
"Wir nehmen an, dass das Immunsystem in den ersten drei Jahren quasi lernt, was körpereigen und was körperfremd ist", sagt Till Strowig. Bis zum Alter von zehn Jahren folgt mit den ganzen Infekten und Kinderkrankheiten eine Art Trainingsphase, so Emeran Mayer.
Meine Geschichte passt dazu. Schon als Kind litt ich unter einer Pollen- und Tierhaarallergie. Seit ein paar Jahren habe ich allergisches Asthma. Bislang zeigen Studien an Menschen allerdings nur Korrelationen an, also eine Beziehung zwischen beiden Ereignissen. Sie belegen keine Kausalität, dass also eine Störung der Mikrobiom-Entwicklung tatsächlich diese Krankheiten hervorruft.
Die Hinweise verdichten sich allerdings. Keimfrei aufgezogene Mäuse sind anfälliger für Lungeninfekte. Impft man sie mit bestimmten Darmbakterien, kann man diese Effekte rückgängig machen. Aus Studien an anderen Tieren weiß man, wie Bakterien das Immunsystem ihrer Wirte formen.
Hinzu kommt die weltweite drastische Zunahme von Autoimmunerkrankungen in den vergangenen Jahrzehnten – zeitlich fällt sie teilweise zusammen mit dem Siegeszug der Antibiotika und der Ausbreitung der westlichen Lebensweise mit ihrer ballaststoffarmer Ernährung.
Schon Ende der Achtzigerjahre versuchten Wissenschaftler, die Zunahme der Autoimmunerkrankungen zu erklären. Sie nahmen an, dass zu viel Sauberkeit unser Immunsystem unterfordert und es sich daher andere Gegner sucht, Pollen zum Beispiel oder den eigenen Körper. Man weiß, dass Kinder, die auf dem Bauernhof groß werden, seltener Allergien entwickeln. Nun schält sich heraus, dass der Kontakt mit Tieren und ihren Bakterien in diesem Zusammenhang wichtig sein könnte.
Der Mikrobiologe Martin Blaser, einer der führenden Forscher beim Human Microbiome Project, ist überzeugt, dass das Zusammenspiel aus Hygiene, ballaststoffarmer Ernährung und vor allem dem unbedachten Umgang mit Antibiotika in Medizin und Landwirtschaft zu einer Verarmung der Artenvielfalt in unseren Därmen geführt hat – und damit zu den vielen Erkrankungen. Wie ein gesundes, breit gefächertes Mikrobiom einmal ausgesehen hat, zeigen Untersuchungen an den südamerikanischen Yanomami. In den Körpern der noch wie vor 11 000 Jahren lebenden Indianer ermittelten Forscher die höchste Diversität an Bakterienarten, die je bei Menschen gefunden wurde. Fast müßig zu erwähnen, dass die Yanomami Autoimmunerkrankungen nicht kennen.
Auch bei der Entstehung von – ebenfalls immer häufiger auftretenden – Krankheiten wie Depression und Autismus vermuten Forscher einen Zusammenhang zum Mikrobiom. In unserem Darm besitzen wir ein riesiges Nervenzellnetzwerk. "Dieses zweite oder kleine Gehirn besteht aus 50 bis 100 Millionen Nervenzellen – ebenso viele enthält das Rückenmark", sagt Emeran Mayer. Verbunden ist es mit dem ersten Gehirn über den Vagusnerv. Der meiste Datenverkehr, etwa 90 Prozent, geht vom Darm zum Gehirn. Auch unsere Darmbakterien funken über diesen Kanal Botschaften "nach oben".
Hinweise, dass die Einzeller in uns auch unser Verhalten beeinflussen könnten, lieferten Maus-Studien. Forscher testeten, wie ängstlich Mäuse innerhalb eines Labyrinths agieren. Normalerweise verkriechen sich die Tiere. Völlig keimfrei aufgezogene Mäuse zeigten hingegen gesteigertes Erkundungsverhalten. Allerdings waren sie auch anfälliger für Stress. Anschließend transplantierten die Forscher den Tieren ein funktionierendes Mikrobiom: Das auffällige Verhalten verschwand. Es gibt mittlerweile eine Fülle solcher Versuche. Die Ergebnisse sind widersprüchlich, zum anderen ist fraglich, inwieweit sie sich von der Maus auf den Menschen übertragen lassen.
Tatsächlich aber findet man bei Depressiven und Autisten Veränderungen im Mikrobiom – doch auch hier ist unklar, ob es Folge oder Ursache der Krankheit ist.
Nichtsdestotrotz erscheint die Idee einer Mikrobiom-Therapie verlockend: Wenn ein gestörtes Mikrobiom möglicherweise für Krankheit verantwortlich ist – warum dann nicht einfach eines vom Gesunden auf den Kranken übertragen? Schwierig ist das nicht, nur unappetitlich: Per Magensonde oder Einlauf kann man Stuhl von einem Menschen in den anderen transplantieren. "Derzeit laufen eine Menge spannender Studien, die genau das versuchen", sagt Emeran Mayer. "Wobei sich herausstellt, dass man schon richtig hart eingreifen muss, um Effekte zu erzielen."
Sprich: Vor der Transplantation muss das alte Mikrobiom des Patienten mit Antibiotika zerstört werden. Bei solch einer Studie an autistischen Kindern zeigten sich bei einem Viertel der Kinder Verbesserungen des Sozialverhaltens. Allerdings sind diese Ergebnisse mit Vorsicht zu genießen: Die Probandenzahl war mit 18 Personen sehr klein, zudem gab es keine Kontrollgruppe, die eine Placebo-Behandlung erhielt.
Bei einer anderen Erkrankung bewirkt die Stuhltransplantation jedoch wahre Wunder: bei einem unkontrollierten Befall des Darms mit dem Bakterium Clostridium difficile. Dieser eigentlich harmlose Keim aus der Umwelt ist robust gegenüber Antibiotika. Bei Patienten, die diese länger einnehmen, trifft er auf einen von bakterieller Konkurrenz leer gefegten Darm, breitet sich ungehindert aus und produziert irgendwann ein Gift, das zu einer lebensgefährlichen Entzündung mit Durchfall führt. Oftmals die letzte Chance, um die Darm-Mikrobiota dieser infizierten Patienten wiederherzustellen: eine Stuhltransplantation. Sie hat eine sehr hohe Erfolgsrate.
Kann auch ich mein verkorkstes Immunsystem per Stuhltransplantation reparieren? "Die Zellen in Ihrem Immunsystem, die auf all die harmlosen Antigene anspringen, die werden Sie nicht so einfach los", sagt Till Strowig. Zudem: "Solche Eingriffe bergen auch Risiken, die wir noch gar nicht abschätzen können. Vielleicht bekommen Sie einen positiven Effekt für Ihr Immunsystem – erkranken dafür aber an Diabetes?" Das klingt nicht nach einem guten Tausch.
Es bedarf noch der Forschung. Und die findet gerade statt – nicht zuletzt, weil sich Konzerne mit sogenanntem Mikrobiom-Food ein Milliardengeschäft versprechen. "Start-ups scannen schon die Mikrobiome von Tausenden Leuten mithilfe künstlicher Intelligenz – auf der Suche nach Mustern, die Erkrankungsrisiken beinhalten", sagt Mayer. "Basierend darauf könnte man einmal gezielt heilsame Probiotika und individuelle Diäten entwickeln."
Könnte mir bis dahin eine bewusstere Ernährung helfen? Muttermilch habe ich nie bekommen, nun ist es wohl dafür zu spät. Möglicherweise aber kann ich meinen Bakterien durch eine spezielle Diät noch etwas Gutes tun – und damit meine Allergien lindern?
"Die Diversität Ihres Mikrobioms und die Produkte, die Ihre Bakterien herstellen, können Sie durch eine vielseitige Ernährung beeinflussen", sagt Emeran Mayer. Auch hier gibt es bereits Anbieter, die versuchen, schnelles Geld zu machen. Sie preisen zur Stärkung einer "guten Darmflora" sogenannte Präbiotika an, spezielle Nahrungsstoffe wie Oligofructose, Inulin oder resistente Stärke, die nur "gute" Bakterien füttern sollen.
Emeran Mayer kann darüber nur müde lächeln, zu oft fragen ihn seine Patienten, wie sie essen sollen, um ihr Mikrobiom aufzupäppeln. "Es gibt keinen Grund, teure Präparate zu kaufen. Wir wissen schon lange, dass ballaststoffreiche Ernährung gesund ist, nun wissen wir auch, warum – weil unsere Bakterien sie brauchen." Mayer empfiehlt: Mittelmeerdiät, zwei Drittel pflanzliche Nahrung, wenig tierische Fette, wenig Zucker. Und: abwechslungsreich und saisonal essen.
Heißt für Allergiegeplagte wie mich: Wir müssen uns wohl erst einmal mit unserem Immunsystem abfinden. Und der Bakterien-WG in uns hin und wieder in Olivenöl gebratenes Gemüse servieren.
Emeran Mayer: "Das zweite Gehirn". Eine gute Einführung darüber, wie die Bakterien im Darm unser Denken und Fühlen beeinflussen. Riva; 320 Seiten; 19,90 Euro.
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Jens Lubbadeh will die Bakterien-WG auf seiner Haut in Zukunft weniger Duschstress aussetzen – und mehr Kefir trinken.
Von Jens Lubbadeh

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