Studie: Zusammensetzung des Darmmikrobioms steht mit Schutz vor infektionsbedingten Hospitalisierungen in Verbindung

Eine Untersuchung an zwei großen europäischen Patientenkohorten hat ergeben, dass bei jedem Anstieg der Menge Butyrat-produzierender Bakterien im Darm um zehn Prozent das Risiko für eine infektionsbedingte Hospitalisierung um 14 bis 25 Prozent abnimmt.

Ergebnisse der Studie werden auf dem diesjährigen European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID, Barcelona/Spanien; 27.-30. April) von Robert Kullberg (Universitätsklinikum Amsterdam, Niederlande) und Kollegen vorgestellt werden.

Veränderungen der Mikrobiota treten häufig bei Patienten auf, die wegen schwerer Infektionen in ein Krankenhaus gebracht werden. Dabei zeigen präklinische Modelle, dass anaerobe Butyrat-produzierende Darmbakterien vor systemischen Infektionen schützen. Diese Bakterien wurden in der Arbeit von Kullberg et al. untersucht, da sie bei Patienten, die wegen schwerer Infektionen hospitalisiert werden, häufig fehlen. Zweitens kann Butyrat bei einer Reihe von Darmerkrankungen (außer Infektionen) eine schützende Wirkung haben. Der Zusammenhang zwischen Störungen der Mikrobiota und einer erhöhten Anfälligkeit für schwere Infektionen beim Menschen bleibt jedoch unklar. In ihrer Studie untersuchten Kullberg und Kollegen daher den Zusammenhang zwischen der Ausgangs-Darmmikrobiota und dem Risiko für infektionsbedingte Krankenhausaufenthalte in der Zukunft, wofür sie Daten aus zwei großen bevölkerungsbasierten Kohorten verwendeten– eine aus den Niederlanden (Ableitungskohorte: HELIUS), die andere aus Finnland (Validierungskohorte; FINRISK 2002).

Die Forschenden führten zur Charakterisierung eine Sequenzierung der DNA von Bakterien der Darmmikrobiota durch, um die verschiedenen Arten zu identifizieren, die in den Stuhlproben der Teilnehmer vorhanden waren. Die Autoren ermittelten Zusammensetzung, Diversität und relative Häufigkeit der Butyrat-produzierenden Bakterien der Mikrobiota. Als primärer Endpunkt wurden Krankenhausaufenthalte oder Mortalität aufgrund einer Infektionskrankheit während der Nachbeobachtungszeit von fünf bis sieben Jahren nach der Entnahme von Stuhlproben bewertet, basierend auf nationalen Registerdaten. Anschließend untersuchten die Autoren mithilfe von Computermodellen Zusammenhänge zwischen Mikrobiota und Infektionsrisiko. Weitere statistische Modelle kamen zum Einsatz um Variablen wie Demografie, Lebensstil, Antibiotika-Exposition und Komorbiditäten anzupassen.

Die Forscher untersuchten die Darmmikrobiota von 10.699 Teilnehmern (4248 aus den Niederlanden und 6451 aus Finnland). Insgesamt 602 Teilnehmer (Niederlande: n=152; Finnland: n=450) wurden stationär in einem Krankenhaus aufgenommen oder verstarben aufgrund von Infektionen (hauptsächlich ambulant erworbene Lungenentzündung) während der Nachuntersuchung.

Die Zusammensetzung der Darmmikrobiota dieser in ein Krankenhaus eingelieferten/verstorbenen Teilnehmer unterschied sich von der Zusammensetzung bei denjenigen, die wegen Infektionen nicht hospitalisiert wurden. Insbesondere war jede Erhöhung der Häufigkeit von Butyrat-produzierenden Bakterien um zehn Prozent mit einem geringeren Risiko für eine Krankenhauseinweisung aufgrund einer Infektion assoziiert – es fiel zwischen 25 Prozent (niederländische Kohorte) und 14 Prozent (finnische Kohorte) geringer aus. Alle Arten von Infektionen wurden gemeinsam bewertet, nicht eine bestimmte. Diese Zusammenhänge blieben nach Anpassung an Demografie, Lebensstil, Antibiotikaexposition und Komorbiditäten unverändert.

Die Autoren erläutern: „Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms, insbesondere die Besiedlung mit Butyrat-produzierenden Bakterien, ist in zwei unabhängigen europäischen Kohorten mit dem Schutz vor Krankenhausaufenthalten wegen Infektionskrankheiten in der Allgemeinbevölkerung verbunden. In weiteren Studien sollte untersucht werden, ob eine Modulation des Mikrobioms das Risiko schwerer Infektionen verringern kann.“

Laut den Autoren sind weitere Analysen erforderlich, bevor mit der Untersuchung an Patienten begonnen werden kann. Eine der Herausforderungen besteht darin, dass die Butyrat-produzierenden Bakterien streng anaerob sind, was es sehr schwierig macht, lebensfähige Bakterien in den Darm zu transportieren. Mehrere Forschungsgruppen arbeiten daran, dieses Problem zu lösen.