Probiotika können die Darmregeneration nach einer Antibiotikatherapie fördern, aber auch behindern

Laut einer neuen Untersuchung von Forschenden an der North Carolina State University (USA) sind nicht alle Probiotika gleich gut für das Darmmikrobiom.

In einem Mausmodell fanden die Wissenschaftler heraus, dass verschiedene probiotische Stämme die Erholung des Darmmikrobioms nach einer Antibiotikatherapie entweder beschleunigen oder verzögern können. Die Studie ergänzt die Belege dafür, dass die Wirksamkeit von Probiotika spezifisch und situationsabhängig ist und dass weitere Forschung erforderlich ist, um die stammspezifischen Auswirkungen verschiedener Probiotika zu verstehen.

Untersuchung zu zwei der am häufigsten verwendeten kommerziellen Lactobacillus-Probiotika-Stämme

Probiotische Nahrungsergänzungsmittel werden häufig nach einer Antibiotikatherapie verordnet, um antibiotikaassoziierten Durchfallerkrankungen vorzubeugen. Dies werden am häufigsten durch Clostridioides difficile verursacht. Welchen Einfluss einzelne probiotische Bakteirenstämme auf die Darmmikrobiota beziehungsweise das bakterielle Milieu haben, ist jedoch noch wenig erforscht.

„Kolonisationsresistenz oder die Fähigkeit, die Besiedlung durch Krankheitserreger zu verhindern, ist eine Funktion einer gesunden Mikrobiota“, erläutert Casey Theriot, Professor für Infektionskrankheiten an der North Carolina State University und Co-Autor der Studie. „In dieser Studie haben wir untersucht, wie lange es dauerte, bis die Resistenz gegen eine C.-diff-Kolonisation nach einer Behandlung mit Antibiotika zurückkehrte, und welchen Einfluss zwei der am häufigsten verwendeten kommerziellen Lactobacillus-Probiotika-Stämme darauf hatten.“

Das Forschungsteam untersuchte drei Gruppen von Mäusen, die mit Cefoperazon, einem häufig verwendeten Breitband-Cephalosporin-Antibiotikum, behandelt worden waren. Die erste Gruppe erhielt keine probiotische Behandlung. Der zweiten Gruppe wurde L. acidophilus und der dritten L. gasseri verabreich. Die Forschenden infizierten jede Gruppe vier Wochen lang wöchentlich mit C. diff. Gleichzeitig wurden die Mikrobiota der Tiere aus jeder Gruppe untersucht, um die bakterielle Belastung und die C.-diff-Resistenz zu messen.

Vorübergehende oder indirekte Auswirkungen auf das Mikrobiom

Mäuse, die kein Probiotikum erhielten, zeigten vier Wochen nach Absetzen der Antibiotikabehandlung eine verringerte bakterielle Last und Resistenz gegen C.-diff-Infektionen. Die mit L.-acidophilus behandelten Mäuse wiesen jedoch in den Wochen zwei und drei eine erhöhte Bakterienlast auf, während in der L.-gasseri-Gruppe nach zwei Wochen kein C. diff. nachweisbar war.

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass L. gasseri den Darm weder besiedelte noch dort verblieb. Stattdessen war es an der Produktion von Bakteriozinen, als antimikrobiellen Peptiden, beteiligt und förderte das Wachstum von Muribaculaceae, einem weiteren potenziell nützlichen Bakterium.

„Wir wussten schon immer, wie wichtig es ist, die stammspezifische Wirkung probiotischer Stämme zu verstehen“, sagt Prof. Rodolphe Barrangou, ebenfalls Autor der Studie.„Je nach Zustand und Zusammensetzung des individuellen Mikrobioms, der Erkrankung und dem probiotischen Stamm ergeben sich unterschiedliche Auswirkungen und Outcomes. Interessanterweise zeigt diese Studie, dass es komplizierter ist als gedacht, da Probiotika vorübergehende oder indirekte Auswirkungen auf das Mikrobiom haben können. L. gasseri verhindert keine Infektion, sondern fördert vorübergehend die Erholung des Mikrobioms durch Muribaculaceae, die anschließend Resistenzen bilden können. Dies eröffnet neue Wege für unser weiteres Vorgehen.“

Theriot fügt hinzu: „Dies ist die einzige Studie, in der Resistenzen im Mikrobiom funktionell getestet wurden. Obwohl diese Arbeit an einem Mausmodell durchgeführt wurde, zeigt sie, wie wichtig ein besseres mechanistisches Verständnis der Auswirkungen von Probiotika auf das Mikrobiom ist. Denn sie können nicht nur noch Wochen nach ihrer Ausscheidung aus dem Körper wirken, sondern in bestimmten Situationen auch die Genesung verzögern oder erschweren.“