Macht der Mikroben: Auch die Psyche beeinflusst die Darmgesundheit

In einer internationalen Studie haben Forschende eine wichtige Verbindung zwischen Gehirn und Darm aufgedeckt. Sie erklärt, wie psychische Zustände das Darmmikrobiom beeinflussen und dadurch Immunprobleme und andere Krankheiten auslösen können.

Die jetzt in der Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlichte Arbeit zeigt, dass das Gehirn über die Brunner-Drüsen im Dünndarm die Zusammensetzung des Darmmikrobioms beeinflusst. Dieses neue Verständnis der komplexen Mechanismen, über die sich psychische Zustände auf die körperliche Gesundheit auswirken können, zeigt neue Möglichkeiten für therapeutische Interventionen auf, etwa bei entzündlichen Darmerkrankungen.

Darm und Gehirn: Kommunikation in zwei Richtungen

Gehirn und Darm sind in ständigem Austausch. Diese Kommunikation geht in beide Richtungen und hat große Auswirkungen auf viele Aspekte der Gesundheit; so ist beispielsweise bekannt, dass psychischer Stress die Anzahl der nützlichen Bakterien im Darm verringert und damit die Immunität beeinträchtigt. Die genauen Mechanismen dieses Phänomens waren bislang jedoch unerforscht.

Wissenschaftler der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York (USA) und des Max-Planck-Institutes für biologische Kybernetik in Tübingen haben nun einen neuronalen Schaltkreis identifiziert, der das Gehirn mit den Brunner-Drüsen im oberen Abschnitt des Dünndarms verbindet. Diese sondern Schleim ab, der die Darmwand auskleidet und als Substrat für das Wachstum nützlicher Darmbakterien dient. Mäuse, denen die Brunner-Drüsen entfernt wurden, wiesen laut der Studie eine geringere Anzahl von Laktobazillen im Darm auf. Diese Bakteriengattung kommt im Dünndarm vieler Lebewesen, einschließlich des Menschen, normalerweise reichlich vor. Die Folge der reduzierten Bakterienzahl: Die Mäuse starben häufiger an Darminfektionen und zeigten verschiedene Anzeichen systemischer Entzündung.

Eine direkte Verbindung von der Amygdala zum Darm

Darüber hinaus wiesen die Wissenschaftler nach, dass das Gehirn die Aktivität der Brunner-Drüsen über den Vagusnerv reguliert. Dieser Nerv verbindet die Brunner-Drüsen mit der Amygdala. Bei Furcht oder Ängstlichkeit reduziert die Amygdala ihre Aktivität und sendet weniger Signale an den Vagusnerv. Infolgedessen sondern die Brunner-Drüsen weniger Schleim ab, was wiederum die Immunität beeinträchtigt. Wurden die Mäuse chronischem Stress ausgesetzt, hatte dies die gleichen Auswirkungen auf die Zusammensetzung ihres Mikrobioms und ihre allgemeine Gesundheit wie die chirurgische Entfernung der Drüsen.
„Die Brunner-Drüsen sind wichtiger als bislang angenommen“, kommentiert Erstautor Hao Chang von der Icahn School of Medicine. „Dieses einzigartiges, vom Vagusnerv gesteuerte System stellt eine direkte Verbindung vom Gehirn zum Darmmikrobiom her.“

Mögliche Therapien für entzündliche Darmerkrankungen

Die Ergebnisse könnten erklären, warum psychosozialer Stress die Wahrscheinlichkeit einer Infektionserkrankung erhöht. Gleichzeitig bieten sie neue Möglichkeiten, dem entgegenzuwirken: Die Stimulation der Amygdala oder alternativ des Vagusnervs der gestressten Mäuse genügte, um die Schleimsekretion zu normalisieren und die Auswirkungen des Stresses auf Darmmikrobiom und Immunität zu kompensieren. Die Gabe von Probiotika war ebenfalls ausreichend, um die negativen Folgen der psychischen Belastung wettzumachen.
Die Publikation verändert grundlegend unser Verständnis der Beziehungen zwischen mentaler Verfassung, Darmgesundheit und Immunität. Indem sie einen konkreten Mechanismus aufzeigt, wie das Gehirn das Darmmikrobiom steuert, liefert sie eine Erklärung für den bereits gut belegten Zusammenhang von psychischen Störungen wie Angst und Depression einerseits und Magen-Darm- sowie Immunerkrankungen andererseits. Die Forschenden sind nun an der klinischen Anwendung ihrer Erkenntnisse interessiert: „Wir glauben, dass die Drüsen wichtige Mediatoren bei entzündlichen Darmerkrankungen sein könnten“, sagt Hauptautor Ivan de Araujo vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik. „Ihre weitere Erforschung könnte neue Erkenntnisse über Krankheitsmechanismen und mögliche Therapien liefern.“