Blähungen durch Sorbit-Konsum? US-Forschende spüren Ursache auf

Forschende der University of California (UC) Davis (USA) haben Veränderungen im Darmmikrobiom identifiziert, die dazu führen können, dass Sorbit nicht mehr verdaut werden kann.

Sorbitol, ein Zuckeralkohol, wird in zuckerfreiem Kaugummi, Pfefferminzbonbons, Süßigkeiten und anderen Produkten verwendet. Es kommt natürlicherweise auch in Aprikosen, Äpfeln, Birnen, Avocados und anderen Lebensmitteln vor. In hohen Konzentrationen kann Sorbit zu Blähungen, Krämpfen und Durchfall führen. Bei manchen Menschen hat bereits eine kleine Menge Verdauungsstörungen – eine Sorbitintoleranz – zur Folge.

Eine neue Studie an Mäusen ergab, dass die Einnahme von Antibiotika in Kombination mit einer fettreichen Ernährung die Anzahl der von Clostridien reduzierte, die Sorbit abbauen können. „Unsere Forschung legt nahe, dass der mikrobielle Sorbitabbau den Wirt normalerweise vor Sorbitintoleranz schützt“, erläutert Erstautor Jee-Yon Lee von der Abteilung für medizinische Mikrobiologie und Immunologie der UC Davis. „Allerdings führt eine Beeinträchtigung der mikrobiellen Fähigkeit, Sorbitol abzubauen, zu einer Sorbitintoleranz.“

Wie sich der Sauerstoffgehalt im Darm auf Mikroben auswirkt

Die Wissenschaftler führten eine Metagenomanalyse durch, um herauszufinden, welche Darmbakterien Gene besitzen, die das Enzym für den Sorbitabbau herstellen. Sie ermittelten auch, welche dieser Darmbakterien vor – aber nicht nach – einer Antibiotikabehandlung in großer Menge vorhanden waren. Diese Analyse ermöglichte es den Forschenden, Darmmikroben der Klasse Clostridium zu identifizieren. Clostridien sind anaerob, das heißt, sie mögen keine Umgebungen mit Sauerstoff.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass Darmepithelzellen weniger Sauerstoff verbrauchten, nachdem den Mäusen Antibiotika verabreicht worden war und sie Futter mit einem hohem Gehalt an gesättigten Fettsäuren bekommen hatten. Dies führte zu einem höheren Sauerstoffgehalt im Darm und verringerte die Anzahl der Clostridien. Ohne ausreichend Clostridien wurde Sorbit im Darm nicht abgebaut.

Die Forscher führten mehrere Experimente mit dem Ziel durch, die Darmbakterien wiederherzustellen, damit sie Sorbitol wieder abbauen können. In einem Fall fütterten sie die Mäuse mit Anaerostipes caccae, einem Darmbakterium, das Butyrat produziert. Die kurzkettige Fettsäure Butyrat entsteht die im Rahmen des normalen Fermentationsprozesses im Darm und erhöht den Sauerstoffverbrauch von Darmepithelzellen, wodurch der Sauerstoffgehalt im Dickdarm sinkt. Die Regulierung des Sauerstoffgehaltes mit A. caccae stellte den normalen Clostridien-Spiegel wieder her, was die Mäuse vor Sorbit-induziertem Durchfall schützte, selbst nachdem die Butyrat-produzierenden Bakterien aus dem Verdauungssystem der Maus entfernt worden waren.

Die Arbeitsgruppe vermutet, dass sich mit einem Wirkstoff zur Behandlung Chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen (Mesalazin) eine Sorbitintoleranz beim Menschen therapieren ließe. Mesalazin funktioniert ähnlich wie die Butyrat-produzierenden Bakterien und stellt den von Clostridien bevorzugten niedrigen Sauerstoffgehalt im Darm wieder her.

„Diese Entdeckung ist von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass Sorbitol und ähnliche Zuckeralkohole bei der Herstellung ketofreundlicher Diätnahrungsmittel mit hohem Fettgehalt weit verbreitet sind“, sagt Lee.

„Die Beobachtungen unterstreichen auch die Bedeutung des Sauerstoffverbrauchs der Epithelschleimhaut im Darm für die Aufrechterhaltung eines gesunden Gleichgewichts der Darmbakterien, insbesondere Clostridien, und für die richtige Verdauung bestimmter Zucker.“

Eine wichtige Einschränkung der Studie besteht darin, dass Mäuse viel höhere Sorbitspiegel vertragen als Menschen. Mäuse besitzen ein Zäkum, das den Transport des Darminhaltes verlangsamt und bei der Verdauung von Kohlenhydraten hilft, was zu einer besseren Verträglichkeit von Sorbitol beitragen kann. Es werden klinische Studien nötig sein, um die Hypothese zu testen, dass sich mit Mesalazin die Sorbitintoleranz beim Menschen behandeln lassen könnte.

„Unsere Studie liefert einen völlig neuen Ansatzpunkt für Wege der Diagnose, Vorbeugung und Behandlung von Sorbitintoleranz“, erklärt Seniorautor Andreas Bäumler vom Department of Medical Microbiology and Immunology der UC Davis.