Ist die Manipulation des Darmmikrobioms eine Alternative zur Adipositas-Chirurgie?

Adipositas wird als globale Epidemie angesehen, die Zahlen der Betroffenen steigen. Nach Angaben der Centers for Disease Control gelten mehr als 40 Prozent der US-Bevölkerung als fettleibig.

Die Bandbreite der mit Adipositas verbundenen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit ist groß und umfasst Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes, Erkrankungen der Herzkranzgefäße, Schlaganfall, Schlafapnoe und bestimmte Krebserkrankungen. Die betroffenen Patienten leiden zudem häufig an Depressionen, Mobilitätsverlust, sozialer Isolation und Arbeitsunfähigkeit. Auch die Kosten sind natürlich ein großes – und in Teilen vermeidbares – Problem: Sie betragen in den USA fast 316 Milliarden US-Dollar pro Jahr.

Trotz der sich schon seit Langem abzeichnenden Notwendigkeit, gegen Adipositas vorzugehen, sind die Ursachen nicht gut verstanden. Forscher sind sich im Allgemeinen einig, dass die genetische Zusammensetzung und Aktivität von Mikrobiom und Darm wichtige Faktoren sind, um festzustellen, wer fettleibig ist und wer nicht.

Mit zunehmendem Verständnis des menschlichen Mikrobioms suchen Forscher zunehmend im Darm nach Antworten, die zu neuen, effektiveren Diagnosen und Therapien führen können. Die Billionen von Mikroben im menschlichen Darm erfüllen eine Vielzahl wichtiger Funktionen im Körper und stehen sogar mit der Stimmung und dem Verhalten von Menschen in Zusammenhang. Zu den entscheidenden Aufgaben der Mikroben gehört das Mikromanagement der Nährstoffe in den von uns verdauten Lebensmitteln – einer der Gründe für ihre zentrale Rolle bei der Regulierung des Körpergewichts.

In einer neuen Studie haben Zehra Esra Ilhan und Prof. Rosa Krajmalnik-Brown von der Arizona State University in Tempe (USA) und Forscher der Mayo Clinic und des Pacific Northwest National Laboratory einen weiteren Schritt unternommen, um zu verstehen, wie sich der Darm nach einem Magenbypass (Roux-en-Y-Magenbypass) verändert. „Unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von Veränderungen der Schleimhaut- und Stuhlmikrobiome, die sich nach der Operation auf den Darmstoffwechsel auswirken“, berichtet Ilhan. Die mikrobiellen Veränderungen nach der Operation entsprachen dauerhaften Veränderungen der Stuhlfermentation und des Gallensäurestoffwechsels, die beide mit besseren Stoffwechsel-Outcomes verbunden sind.

Zusätzlich zu der erwarteten Gewichtsreduktion und Verbesserung der Adipositas-bedingten Komorbiditäten nach einer Magenbypass-Operation stellten die Forscher fest, dass die Auswirkungen der Operation nicht auf Mikrobengemeinschaften im Stuhl beschränkt waren. Die Mikrobenzusammensetzung in der Darmschleimhaut unterschied sich ebenfalls im Vergleich zum Ausgangszustand. Veränderungen im Mikrobiom waren mit erhöhten Konzentrationen an verzweigtkettigen Fettsäuren (Produkte der Aminosäurefermentation) und einer allgemeinen Abnahme der primären und sekundären Gallensäurekonzentrationen in Stuhlproben verbunden.

„Ältere Studien zur Adipositas-Chirurgie und zum Mikrobiom, die an Menschen durchgeführt wurden, stützten sich weitgehend auf Stuhlproben, da die Probenentnahme durch die Darmschleimhaut ein invasives Verfahren erfordert“, erklärt Ilhan, die die Studie leitete.

„Die Schleimhaut ist ein wichtiger Ort für Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroben. Uns war klar, dass wir bei der Nutzung von Stuhlproben ein zu ungenaues Bild davon hatten, wie die Mikrobiota in der Schleimhaut aktiv mit dem Immunsystem des Wirtes und den Epithelzellen interagieren“, erläutert Ilhan.

Obwohl die Magenbypass-Operation bei vielen Patienten mit krankhafter Adipositas zum Erfolg führt, handelt es sich doch um ein komplexes, invasives Verfahren, das nicht ohne Risiko und teuer ist. Darüber hinaus legen einige Patienten wieder an Gewicht zu, möglicherweise weil ihnen die sich günstig auswirkenden Mikroben fehlen, die für einen dauerhaften Gewichtsverlust erforderlich sind.

„Das Verständnis des Verhaltens von Mikroben im Darm könnte möglicherweise zur Entwicklung eines Probiotikums führen, das die Operation ersetzen kann – oder zumindest ein besserer Indikator, um die besten Kandidaten für eine solche Operation und einen anhaltenden Gewichtsverlust zu identifizieren“, ergänzt Krajmalnik-Brown