Kommerzielle Probiotika passen nicht zum Mikrobiom von Kindern

Ein internationales Forscherkonsortium hat einen globalen Atlas mit mehr als 4000 Darmbakteriengenomen aus 48 Ländern erstellt. Der in „Cell“ veröffentlichte Katalog zeigt, dass Bifidobacterium infantis bei Babys in westlichen Ländern fehlt, während die Spezies bei Säuglingen in afrikanischen und südasiatischen Ländern sehr häufig vorkommt.

Die Bakterien Bifidobacterium longum (B. longum) und B. infantis werden häufig in kommerziellen probiotischen Produkten für Säuglinge verwendet, um das Mikrobiom wiederherzustellen oder zu stärken. Allerdings gibt es zunehmend Fragen zur klinischen Wirksamkeit einiger kommerzieller probiotischer Stämme, und auch die Sicherheit von Probiotika wird von den Aufsichtsbehörden zunehmend kritisch geprüft.

Pionierorganismus fehlt in westlichen Ländern

Um eine repräsentativere und umfassendere Ressource zu schaffen, haben Forschende des Wellcome Sanger Institute, der Universität Oxford, des KEMRI-Wellcome Trust Research Programme und des Childhood Acute Illness and Nutrition (CHAIN) Network die Genome von 4098 B. infantis– und B. longum-Stämmen katalogisiert. Sie sequenzierten Genome aus der britischen Baby-Biom-Studie und der CHAIN-Studie – einer Kohorte mit Kindern aus sechs Ländern in Subsahara-Afrika und Südasien – und kombinierten diese mit allen öffentlich zugänglichen Genomendaten.

Den Forschenden zufolge erweitert der Atlas nicht nur die bekannte Vielfalt der Stämme von B. infantis und B. longum, sondern bestätigt auch, dass B. infantis bei Säuglingen im Vereinigten Königreich und anderen westlichen Ländern selten vorkommt, obwohl es bei Säuglingen in afrikanischen und südasiatischen Ländern weit verbreitet ist. Die Forscher vermuten, dass Veränderungen im Lebensstil zum Verlust von B. infantis bei westlichen Säuglingen beigetragen haben könnten. Da B. infantis ein früher Pioniermikroorganismus ist, könnte sein Fehlen die Entwicklung des Mikrobioms in einer Weise beeinflussen, die dauerhafte Auswirkungen auf die Gesundheit von Säuglingen haben könnte.

Das Wissen darüber, wie sich die Mikrobiome von Säuglingen weltweit unterscheiden, kann Forschern dabei helfen, probiotische Stämme auszuwählen und zu entwickeln, die auf Babys in verschiedenen Bevölkerungsgruppen zugeschnitten sind. Der neue Atlas hebt Dutzende von B. infantis-Stämmen mit genetischen Unterschieden hervor, die mit der lokalen Ernährung und dem Lebensstil zusammenhängen und dazu beitragen können, dass sich die Stämme erfolgreicher im Darm von Säuglingen ansiedeln. Beispielsweise tragen Stämme, die häufig in Westafrika vorkommen, Gene, die mit dem Abbau von Fonio-Hirse in Verbindung stehen, einem Grundnahrungsmittel in Teilen der Region.

Wie wirksam sind probiotische Produkte?

Das Team sequenzierte die Genome aller auf dem Markt erhältlichen probiotischen Produkte mit B. infantis und stellte fest, dass diese Stämme weltweit nicht mehr im Mikrobiom von Säuglingen zu finden sind. Dies deutet darauf hin, dass sich kommerzielle probiotische Stämme in der heutigen Säuglingspopulation nicht erfolgreich etabliert haben, was den Forschenden zufolge Fragen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Eignung als Probiotika aufwirft.

Diese neue Ressource bietet einen Entwurf, der bei der Auswahl probiotischer Stämme und der Konzeption künftiger klinischer Studien helfen soll, die auf bestimmte Regionen zugeschnitten sind, und der verfolgt, wie gut sich diese Bakterien im Darm von Säuglingen ansiedeln. Das Team fand auch heraus, dass B. infantis und B. longum trotz ihrer engen Verwandtschaft und ihrer häufigen Einstufung als Unterarten als unterschiedliche Arten behandelt werden sollten, was sich auf die Analyse von Informationen zum Mikrobiom von Säuglingen in Forschung und Klinik auswirkt.

Maßgeschneiderte Probiotika als Ziel

Dr. Yan Shao, Erstautor am Wellcome Sanger Institute, erklärt: „Mikrobiome sind komplexe, hochindividuelle Ökosysteme, doch seit Jahrzehnten verfolgt die Probiotika-Industrie für Säuglinge einen einheitlichen Ansatz und versucht, jedem Baby weltweit die gleichen bakteriellen „Samen“ zu verabreichen. Unsere Forschung hat regionenspezifische Stämme identifiziert, die sich auf natürliche Weise so entwickelt haben, dass sie im Mikrobiom eines Babys gedeihen, das von der regionalen Ernährung und Umgebung geprägt ist. Wir hoffen, dass diese Erkenntnis die Entwicklung maßgeschneiderter Probiotika der nächsten Generation unterstützen wird, die effektiver dazu beitragen können, ein gesundes, florierendes Mikrobiom für Babys überall auf der Welt aufzubauen.“

Dr. Trevor Lawley, Co-Seniorautor am Wellcome Sanger Institute und Co-Leiter der UK Baby Biome Study, ergänzt: „Unsere Mikrobiome unterstützen uns jeden Tag, indem sie uns bei der Verdauung von Nahrung, der Aufnahme von Nährstoffen und der Stärkung des Immunsystems helfen. Da sich unsere Ernährung und unser Lebensstil weltweit unterscheiden, unterscheiden sich auch die Mikroben, die wir in uns tragen, und daher können unsere Mikrobiome sehr unterschiedlich aussehen. Unser Atlas hebt diese globalen Unterschiede hervor und zeigt, dass Bifidobacterium infantis, eines der wichtigsten Mikroben in der frühen Kindheit, in vielen westlichen Bevölkerungsgruppen, einschließlich Großbritannien, fehlt. Bei Babys aus Ländern in Subsahara-Afrika und Südasien ist es jedoch nach wie vor sehr verbreitet. Dies ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie moderne Lebensstilveränderungen unser Mikrobiom von Beginn an neu formen können. Es sind nun weitere Untersuchungen erforderlich, um zu verstehen, was der Verlust von B. infantis für die Gesundheit westlicher Babys bedeutet und ob eine Wiedereinführung in diesen Umgebungen von Vorteil sein könnte.“

 

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