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Februar 2013, Science

Neue Erkenntnisse zu Darmmikrobiom und Mangelernährung

 

Im Februar 2013 wurde eine Studie von Smith et al von der Washington University veröffentlicht (Science). Die Studie ist ein weiterer Schritt das Darmmikrobiom besser zu verstehen und dessen möglichen Einfluss auf die Entstehung von Erkrankungen (hier Kwashiorkor) herauszufinden.

Es wurde der Stuhl von 317 Zwillingspaaren aus dem afrikanischen Staat Malawi untersucht. Es handelte sich dabei um homo- und heterozygote Zwillingspaare, bei denen jeweils nur ein Zwillingspaar an Kwashiorkor erkrankte. Bei Kwashiorkor handelt es sich um eine durch Mangelernährung verursacht schwere Form des Eiweißmangels.

Material und Methoden

Die zentrale Frage der Studie lautete, ob das Darmmikrobiom einen Einfluss auf die Entstehung von Kwashiorkor hat und in welchem Zusammenhang dabei die Ernährung steht. Um dies herauszufinden wurde die Darmflora der Zwillingspaare (in Form von Stuhl) in keimfreie Mäuse transplantiert. Dadurch konnten die keimfreien Mäuse als Model für die Zwillingspaare herangezogen werden Die Mäuse, die die Mikrobiota von erkrankten Kindern und eine Malawi typische Ernährung erhielten, verloren an Gewicht. So konnte gezeigt werden, dass die Darmmikrobiota bei der Entstehung des Kwashiorkor eine entscheidende Rolle spielt.

Zusätzlich wurde den kranken Kindern eine auf Erdnuss basierende Paste, die reich an Proteinen und Fett ist (RUTF=Ready-to-use theapeutic food) verabreicht. Dadurch konnte eine Änderung der metabolischen Funktion des Darmmikrobioms beobachtet werden, welche nach Absetzen von RUTF rückläufig war. Ob diese Änderung im Darmmikrobiom Ursache oder Folge der Mangelernährung ist, konnte auf diesem Wege nicht geklärt werden

Die Autoren konnten folglich zeigen, dass sich das Darmmikrobiom homo- und heterozygoter Zwillinge, bei denen jeweils nur ein Zwilling an Kwashiorkor erkrankte, voneinander unterscheidet. So war u.a. in Mäusen mit der „Kwasiorkor-Mircobiota“ der Anteil an Bilophila wadsworthia und Clostridium innocuum signifikant erhöht.

Die Ergebnisse geben auch Hinweise darauf, dass die Darmmikrobiota an der Entstehung des Kwashiorkor beteiligt zu sein scheint. Es zeigte sich jedoch auch, dass nur die Kombination der malawischen Ernährung, (die arm an Proteinen, insbesondere an tierischem Protein, ist) bei den mit der Darmmikrobiota der mangelernährten Kinder transplantierten Mäuse einen Gewichtsverlust hervor rief. Die Studie zeigte aber auch, dass der Einsatz der RUTF eine adäquate Therapie der Mangelernährung darstellt. Sicher gibt es weiter Forschungsbedarf, um die Auslöser der Mangelernährung genauer zu definieren, aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie können bisher keine direkten therapeutischen Ansätze abgeleitet werden.