II. 4. Das Darmmikrobiom und die Dysbiose

Sie lernen das unsichtbare Ökosystem kennen, das in Ihrem Darm lebt: was das Mikrobiom ist, warum Vielfalt zählt und was Dysbiose bedeutet – jener Verlust des Gleichgewichts, der der eigentliche Nährboden für die Rückkehr von C. difficile ist.

Was ist das Mikrobiom?

In Ihrem Darm sind Sie nicht allein: Mehrere Billionen Bakterien, Pilze und andere winzige Lebewesen leben dort in einer ununterbrochen arbeitenden, abgestimmten Gemeinschaft. Diese Lebensgemeinschaft wird zusammenfassend Mikrobiom^[G] genannt – und die Gesamtheit der darin lebenden Bakterien heißt Mikrobiota^[G]. Obwohl unsichtbar, ist diese Gemeinschaft eines unserer wichtigsten "Organe": Sie erfüllt zahlreiche Aufgaben, zu denen unser eigener Körper allein nicht in der Lage ist.

Diese nützlichen Bewohner helfen zum Beispiel dabei, die Ballaststoffe zu verdauen, die Ihr Körper allein nicht aufspalten könnte, und produzieren dabei wertvolle Stoffe, die die Darmwand ernähren. Sie schulen Ihr Immunsystem darin zu erkennen, was Freund und was Feind ist. Und – wie Sie in den vorigen Kapiteln gesehen haben – nehmen sie Erregern den Raum und die Nährstoffe weg und erhalten so die schützende Kolonisationsresistenz^[G].

Das Geheimnis der Funktionsweise ist die Vielfalt. Ein gesundes Darmmikrobiom enthält mehrere Hundert bis Tausend verschiedene Bakterienarten, von denen jede eine andere Aufgabe erfüllt. Dieser Reichtum macht die Gemeinschaft stabil und widerstandsfähig: Gibt es viele Arten von Bewohnern, kann das System kleinere Störungen ausgleichen. Je ärmer und einseitiger die Flora, desto anfälliger ist sie.

Wenn das Gleichgewicht gestört ist: die Dysbiose

Dysbiose^[G] bezeichnet den Zustand, in dem dieses empfindliche Gleichgewicht gestört ist: Die Vielfalt nimmt ab, ein Teil der nützlichen Bewohner verschwindet, und jene gewinnen an Boden, die unter normalen Bedingungen im Hintergrund blieben. Aus der blühenden, vielfältigen Stadt werden arme, verlassene Straßen, in denen nichts mehr die Ordnung schützt.

Aus Sicht der C. difficile-Infektion ist die Dysbiose der Schlüsselbegriff. Wie auch der Leitgedanke des Buches sagt: C. difficile ist keine einfache Infektion, sondern die Folge einer Dysbiose. Wenn die Flora ausdünnt – meist wegen Antibiotika –, kann sich C. difficile genau in diesem leer geräumten Raum vermehren. Und solange die Dysbiose fortbesteht, kann die Infektion immer wieder zurückkehren, so sehr wir sie auch mit wiederholten Antibiotikakuren bekämpfen.

Deshalb lässt sich eine dauerhafte Genesung nicht allein durch die Überwindung des Erregers erreichen – die Dysbiose selbst muss rückgängig gemacht werden. Es gibt zwei Wege, die vielfältige Flora wiederherzustellen: zum einen die fehlende nützliche Gemeinschaft direkt zu ersetzen (das leistet die DiffBiome-FMT^[G], von der das nächste Kapitel handelt), und zum anderen die Bedingungen zu schaffen, unter denen diese Gemeinschaft gedeihen kann – vielerlei ballaststoffreiche Nahrung, guter Schlaf, weniger Stress. Genau das bauen die kommenden Wochen des Programms in Ihnen auf.

Vielfalt als Ziel

Eine der wiederkehrenden Botschaften des Programms ist die Vielfalt. Es geht nicht bloß darum, "gesund zu essen" – sondern darum, möglichst viele Arten pflanzlicher Quellen zu verzehren, denn jede Ballaststoffart gibt einem anderen nützlichen Bakterium Nahrung. Eine einseitige Ernährung mästet einige wenige Bewohner und lässt viele hungern; eine abwechslungsreiche, pflanzenreiche Ernährung ernährt die ganze Gemeinschaft und stärkt damit die Vielfalt, also den Schutz.

Im Moment, während der Kur, ist das noch nicht Ihre Hauptaufgabe – Ihr Darm heilt noch, und angemessen ist jetzt die schonende, leicht verdauliche Kost. Doch es lohnt sich, das Ziel schon jetzt vor Augen zu haben: In den kommenden Wochen bauen wir schrittweise, in kleinen täglichen Schritten, jene abwechslungsreiche Ernährung und Lebensweise auf, die Ihre Flora langfristig vielfältig und widerstandsfähig halten.

🍽️ Die Ernährung in diesen Tagen

In diesen drei Tagen lernen Sie kennen, was Mikrobiom und Dysbiose sind – und dass für eine dauerhafte Genesung die vielfältige Flora wieder aufgebaut werden muss. Die Ernährung folgt vorerst weiter der schonenden Linie: viel Flüssigkeit, leicht verdauliche, aber nicht einseitige Speisen, mit löslichen Ballaststoffen. Ergänzen Sie an den Tagen 13 und 14 jede Mahlzeit um etwas Schonendes auf pflanzlicher Basis und achten Sie auch auf die "Umgebung" der Flora – ausreichend Schlaf, weniger Stress –, denn das hilft dem Engraftment ebenso sehr wie die Nahrung.

Ab Tag 15 beginnt ein neuer Abschnitt: Von diesem Tag an empfiehlt der Pflanzenkalender für jeden Tag eine bestimmte pflanzliche Quelle, entlang der schonenden, stopfenden Linie. Die Pflanze von Tag 15 ist die grüne Banane, die reich an resistenter Stärke ist: Diese Stärkeart "widersteht" der Verdauung im Dünndarm, erreicht den Dickdarm unversehrt und ernährt dort die guten Bakterien, während sie einen festeren Stuhl unterstützt. Eine reife, aber noch etwas feste Banane ist an diesem Punkt ein perfekter Anfang – und von hier an kommt für jeden Tag eine neue schonende Quelle.

Warum ist das wichtig?

Wenn Sie verstehen, dass die eigentliche Grundlage für die Rückkehr von C. difficile die Dysbiose ist – das Ausdünnen und der Gleichgewichtsverlust der Flora –, dann verstehen Sie auch, warum der Wiederaufbau einer vielfältigen Flora die dauerhafte Lösung ist. DiffBiome ersetzt die fehlende Gemeinschaft, während Sie mit Ihrer Lebensweise in den kommenden Wochen die Umgebung schaffen, in der diese Gemeinschaft gedeihen kann.

Literatur

[154] Suez J, Korem T, Zeevi D et al. Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota. Nature. 2014. Link

Kalorienfreie künstliche Süßstoffe (NAS) induzierten bei Mäusen und Menschen eine Glukoseintoleranz über kompositionelle und funktionelle Veränderungen der Darmmikrobiota. Eine Antibiotikabehandlung hob die schädlichen metabolischen Effekte auf, und keimfreie Mäuse, die Stuhltransplantate von NAS-konsumierenden Mäusen (oder mit NAS inkubierte Mikrobiota) erhielten, entwickelten eine Glukoseintoleranz. Durch NAS veränderte mikrobielle Stoffwechselwege wurden mit der Anfälligkeit für metabolische Erkrankungen in Verbindung gebracht, und ähnliche Dysbiose sowie Glukoseintoleranz wurden bei gesunden menschlichen Probanden nachgewiesen. Die Befunde fordern eine Neubewertung des weit verbreiteten NAS-Gebrauchs.

[159] Chassaing B, Koren O, Goodrich JK et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature. 2015. Link

Bei Wildtyp-Mäusen induzierten relativ niedrige Konzentrationen zweier allgegenwärtiger Emulgatoren – Carboxymethylcellulose (CMC) und Polysorbat-80 (P80) – eine niedriggradige Entzündung sowie Adipositas/metabolisches Syndrom und förderten bei entsprechend prädisponierten Mäusen eine ausgeprägte Kolitis. Die schützende Mukusbarriere und die Zusammensetzung der Mikrobiota wurden gestört. Die Befunde bringen Lebensmittelemulgatoren, allgegenwärtige Bestandteile verarbeiteter Lebensmittel, mit der seit Mitte des 20. Jahrhunderts beobachteten Zunahme chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen und metabolischer Störungen in Verbindung.

[160] Chassaing B, Van de Wiele T, De Bodt J, Marzorati M, Gewirtz AT. Dietary emulsifiers directly alter human microbiota composition and gene expression ex vivo potentiating intestinal inflammation. Gut. 2017. Link

Mit dem M-SHIME-Modell der menschlichen Mikrobiota ex vivo, das eine Wirtsentzündung als Störgröße ausschließt, wirkten sowohl Carboxymethylcellulose (CMC) als auch Polysorbat 80 (P80) direkt auf die menschliche Mikrobiota und erhöhten deren proinflammatorisches Potenzial, belegt durch einen Anstieg des bioaktiven Flagellins. Der CMC-induzierte Flagellin-Anstieg erfolgte rasch (1 Tag) und wurde durch eine veränderte mikrobielle Genexpression getragen. Die Befunde belegen, dass diese Lebensmittelemulgatoren direkte, wirtsunabhängige proinflammatorische Wirkungen auf die menschliche Darmmikrobiota ausüben.

[162] Suez J, Cohen Y, Valdés-Mas R et al. Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell. 2022. Link

Randomisierte kontrollierte Studie an 120 gesunden Erwachsenen, die über 2 Wochen Saccharin, Sucralose, Aspartam oder Stevia (in Dosen unterhalb der duldbaren täglichen Aufnahme) versus Glukose-Vehikel oder keine Supplementierung erhielten. Alle vier nicht-nutritiven Süßstoffe veränderten Stuhl- und Mundmikrobiom sowie das Plasma-Metabolom in unterschiedlicher Weise; Saccharin und Sucralose verschlechterten die glykämische Antwort signifikant. Gnotobiotische Mäuse, die mit den Mikrobiomen der stärksten und schwächsten menschlichen Responder besiedelt wurden, reproduzierten spenderspezifische glykämische Antworten und zeigten damit, dass nicht-nutritive Süßstoffe personenspezifische, mikrobiomabhängige glykämische Veränderungen auslösen können.

[363] Wang S, Xiang L, Li F, Deng W, Lv P, Chen Y. Butyrate Protects against Clostridium difficile Infection by Regulating Bile Acid Metabolism. Microbiol Spectr. 2023. Link

Diese Studie prüfte Butyrat als Therapeutikum gegen die Clostridium-difficile-Infektion (CDI) im Mausmodell. Die Butyratgabe verringerte Schweregrad der CDI, Gewichtsverlust und Mortalität signifikant und verbesserte die Kolonhistologie. Mechanistisch modulierte Butyrat den Gallensäurestoffwechsel: Es verschob den Gallensäurepool weg von primären Gallensäuren der Cholsäureklasse (Germinanzien für C.-difficile-Sporen) hin zu sekundären Gallensäuren, die das Auswachsen von C. difficile hemmen. Butyrat stärkte zudem die intestinale Barrierefunktion und dämpfte die mukosale Entzündung. Diese biochemischen Verschiebungen wurden von Veränderungen der Mikrobiota begleitet. Die Befunde definieren einen gallensäurevermittelten Mechanismus des Butyratschutzes gegen CDI und stützen butyratbasierte oder SCFA-fördernde Strategien als Ergänzung bestehender Therapien.

[365] Reed AD, Theriot CM. Contribution of Inhibitory Metabolites and Competition for Nutrients to Colonization Resistance against Clostridioides difficile by Commensal Clostridium. Microorganisms. 2021. Link

Diese Übersichtsarbeit untersucht, wie kommensale Clostridium-Arten die Kolonisationsresistenz gegen Clostridioides difficile vermitteln. Kommensale Clostridien wandeln primäre Gallensäuren in sekundäre Gallensäuren um, die Sporenkeimung und vegetatives Auswachsen von C. difficile unterdrücken. Zusätzlich produzieren sie antimikrobielle Peptide und kurzkettige Fettsäuren, die C. difficile direkt hemmen, und konkurrieren um limitierende Nährstoffe wie Prolin, das für das Wachstum von C. difficile über die Stickland-Fermentation wichtig ist. Der Verlust kommensaler Clostridien nach Breitspektrumantibiotika ist ein zentraler mechanistischer Schritt zur CDI-Anfälligkeit. Die Autoren argumentieren, dass die Wiederherstellung definierter Clostridium-Konsortien eine rationale, mechanismusgeleitete Alternative zur FMT für die Prävention rezidivierender CDI darstellt.

[369] Weingarden A, González A, Vázquez-Baeza Y, Weiss S, Humphry G, Berg-Lyons D, Knights D, Unno T, Bobr A, Kang J, Khoruts A, Knight R, Sadowsky MJ. Dynamic changes in short- and long-term bacterial composition following fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridium difficile infection. Microbiome. 2015. Link

Diese Studie verfolgte die Dynamik der Fäkalmikrobiota bei vier Patienten mit mehrfach rezidivierender, antibiotikarefraktärer Clostridioides-difficile-Infektion, die mit FMT behandelt wurden, mit täglicher Probenentnahme bis Tag 28 und wöchentlicher bis Tag 84 nach FMT (mit Probenentnahme bis Tag 151). Die 16S-rRNA-Genprofile wurden mit Körperstellen-Referenzen des Human Microbiome Project verglichen. Die Proben vor FMT waren ausgeprägt dysbiotisch. Die FMT bewirkte innerhalb weniger Tage eine rasche Normalisierung der fäkalen Gemeinschaftszusammensetzung hin zu einem gesunden, spenderähnlichen Zustand, und diese Normalisierung blieb über Monate weitgehend erhalten. Die Zeitverlaufsdarstellung verdeutlichte sowohl rasche frühe Verschiebungen als auch die längerfristige Stabilisierung. Die Befunde dokumentieren die Kinetik der FMT-getriebenen Mikrobiotaerholung bei refraktärer CDI und stützen deren Dauerhaftigkeit.