Mukosa-Biofilm als Merkmal des Reizdarmsyndroms und der Colitis ulcerosa

Beim Reizdarmsyndrom (RDS) sowie bei Chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) sind Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten nur begrenzt, was zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Lebensqualität führen kann.

Da es zunehmend Hinweise auf eine Beteiligung des Darmmikrobioms an der Pathophysiologie dieser Erkrankungen gibt, haben Wissenschaftler die Prävalenz von endoskopisch sichtbaren Schleimhautbiofilmen bei Magen-Darm-Erkrankungen und die damit verbundenen Veränderungen des Mikrobioms analysiert. Hierzu wurden das Vorhandensein von Schleimhautbiofilmen bei 1426 Patienten in 2 europäischen universitären Endoskopiezentren untersucht und schließlich 117 Patienten für eine molekulare und mikroskopische Analyse ausgewählt.

Methodisch kamen die 16S-ribosomale RNA-Gen-Amplikonsequenzierung von Kolonbiopsien und fäkalen Proben, die konfokale Mikroskopie mit einer Deep-Learning-basierter Bildanalyse, Rasterelektronenmikroskopie, Metabolomik und In-vitro-Biofilmbildungstests zum Einsatz.

Die Forschenden konnten bei 57% der Personen mit einem RDS und bei 34% der Patienten mit Colitis ulcerosa Biofilme nachweisen, verglichen mit 6% bei den Kontrollpersonen (p<0,001). Diese gelb-grün erscheinenden, adhärenten Schichten des Ileums und des rechtsseitigen Kolons wurden mikroskopisch als dichte bakterielle Biofilme bestätigt.

Mithilfe der 16S-Sequenzierung konnten diese Biofilme mit einem dysbiotischen Darmmikrobiom in Verbindung gebracht werden, die mit einer Überbesiedelung von Escherichia coli und Ruminococcus gnavus einhergehen. Eine Metabolomanalyse ergab außerdem eine Anhäufung von Gallensäuren in den Biofilmen, die mit der fäkalen Gallensäureausscheidung korrelierte, was diesen Phänotyp mit dem vermehrten Auftreten von Diarrhöe in Verbindung brachte.

Fazit
Das Vorhandensein von Schleimhautbiofilmen stellt damit ein endoskopisches Merkmal für eine Untergruppe von RDS und C. ulcerosa mit gestörtem Gallensäurestoffwechsel und bakterieller Dysbiose dar. Diese Erkenntnisse verdeutlichen, dass Biofilme relevante Kipp-Punkte bei der Entwicklung von Dysbiose und Krankheit sein könnten. (bi)

Autoren: Baumgartner M et al.
Korrespondenz: Christoph Gasche; [email protected]
Studie: Mucosal Biofilms Are an Endoscopic Feature of Irritable Bowel Syndrome and Ulcerative Colitis
Quelle: Gastroenterology 2021;161(4):1245–1256
Web: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2021.06.024