Unerwartete Ergebnisse bringen Wissenschaftler dazu, Probiotika zu überdenken

Der Konsum von kommerziellen Probiotika kann in einigen Fällen negative Folgen haben.

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In den letzten Monaten haben sich überraschende Beweise ergeben, dass im Handel erhältliche Probiotika, die „gute Bakterien für Ihr Darmmikrobiom“ enthalten, möglicherweise nicht das Allheilmittel sind, von dem die meisten von uns glauben.

In einer Studie vom Juni 2018 mit dem Titel „Brain Fogginess, Gas und Völlegefühl: Verbindung zwischen SIBO, Probiotika und metabolischer Azidose“ wurde berichtet, dass der probiotische Konsum bei manchen Menschen zu einer höheren Prävalenz von „Dünndarmbakterien“ führte „Überwucherung“ (SIBO) und „D-Laktatazidose“, die mit extremer Bauchblähung und Gehirnnebel assoziiert war. (Weitere Informationen finden Sie unter “In einem Hirnnebel? Probiotika könnten der Schuldige sein.”)

Eine am 31. August online veröffentlichte Tierstudie berichtet, dass Mäuse, die ein kommerzielles, für den menschlichen Verzehr bestimmtes Probiotikum konsumierten, schwerere Infektionen erlebten, die mit dem Darmparasiten Cryptosporidium parvum in Verbindung standen . Dieses Papier, „probiotisches Produkt erhöht die Anfälligkeit von Mäusen für Cryptosporidiose“, wurde in der Fachzeitschrift Applied and Environmental Microbiology veröffentlicht .

Kryptosporidiose war 2016 weltweit mit etwa 48.000 Todesfällen verbunden und verursachte den Verlust von mehr als 4,2 Millionen behindertenangepaßter Lebensjahre, so eine von der Bill & Melinda Gates Foundation finanzierte und in The Lancet: Global Health veröffentlichte Meta-Analyse-Studie. Derzeit gibt es keine spezifischen Medikamente oder Impfstoffe, die Kryptosporidiose wirksam behandeln oder verhindern. Die Autoren dieser Analyse folgern: “Interventionen zur Vorbeugung und wirksamen Behandlung von Infektionen bei Kindern unter fünf Jahren werden enorme Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und die soziale Entwicklung haben.”

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Mikrographie, die Kryptosporidiose zeigt. Das Cryptosporidium sind die kleinen, runden Körper in apikalen Vakuolen auf der Oberfläche des Epithels.

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Die jüngste Studie zum potenziellen Rückschlag der probiotischen Anwendung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass Bruno Oliveira und Giovanni Widmer von der Tufts University ihre Studie erwarteten und erwarteten, dass der Einfluss von Probiotika und sogenannten “guten Bakterien” auf die Mikroflora den Darm der Mäuse beeinflussen würde widerstandsfähiger gegen Infektionen. Aber das Gegenteil ist eingetreten. Im Durchschnitt stellten Oliveira und Widmer unerwartet fest, dass Mäuse, die Cryptosporidium ausgesetzt waren und Probiotika verabreicht hatten, schwerere Darminfektionen entwickelten. Auf der anderen Seite erlebte eine Kontrollgruppe von Mäusen, die demselben Darmparasiten ausgesetzt waren wie Probiotika, weniger schwere Infektionen.

Für dieses Experiment wurde die native intestinale Mikrobiota von Mäusen durch orale Verabreichung eines Antibiotikums erschöpft. Menschen und Mäuse sind nach einer Runde Antibiotika anfälliger für Darminfektionen. So wie Ärzte häufig Probiotika empfehlen, um nach dem Einnehmen von Antibiotika „gute Bakterien“ im Darm neu zu starten, erhielten die Mäuse, die Antibiotika erhalten hatten, ein Probiotikum, das für den menschlichen Verzehr bestimmt war und in ihrem Trinkwasser verdünnt war.

Trotz eines Ergebnisses, das ihrer ursprünglichen Forschungshypothese widerspricht, liefern die Ergebnisse dieser Studie einen erstklassigen Beweis dafür, dass es möglich sein könnte, fein abgestimmte Probiotika zu entwickeln, die die Kryptosporidiose abschwächen können. Vor dieser Forschung war nicht bekannt, ob das Wachstum von Cryptosporidium im Darm durch Probiotika in der Ernährung beeinflusst werden kann.

“Ziel ist es nun, eine mechanistische Verbindung zwischen Mikroflora und Cryptosporidium- Proliferation zu finden und letztendlich eine einfache Nahrungsergänzung zu entwickeln, die dem Körper hilft, die Infektion zu bekämpfen”, schrieb der ältere Schriftsteller Giovanni Widmer, Professor für Infektionskrankheiten und globale Gesundheit in Cummings Veterinärmedizinische Fakultät der Tufts University, heißt es in einer Erklärung. “Die Identifizierung spezifischer Mechanismen, die die Pathogenvirulenz als Reaktion auf eine Diät verändern, kann die Entwicklung einfacher Prä- oder Probiotika ermöglichen, die in der Lage sind, die Zusammensetzung der Mikrobiota zu verändern, um die Schwere der Kryptosporidiose zu reduzieren.”

Oliveira und Widmer fassen die Bedeutung ihrer Ergebnisse zusammen: „Die Ergebnisse zeigen, dass Cryptosporidium parvum auf Veränderungen der Darmmikroumgebung reagiert, die durch ein Nahrungsergänzungsmittel hervorgerufen werden. Dieses Ergebnis ebnet den Weg für die Forschung, um Ernährungsinterventionen zu identifizieren, die darauf abzielen, die Auswirkungen der Kryptosporidiose zu begrenzen. “

Jenseits von Probiotika: Gentechnik könnte zu synthetischem Mikrobiom führen

Es gibt über tausend verschiedene Bakterienstämme, die häufig im menschlichen Darm gefunden werden. Die Wissenschaftler beginnen erst zu verstehen, wie verschiedene Darmmikrobiomkolonien miteinander kommunizieren. Die bahnbrechende Forschung eines Harvard-Konsortiums, zu dem Wissenschaftler des Wyss Institute der Harvard University, der Harvard Medical School und des Brigham and Women’s Hospital gehören, arbeitet an der Entwicklung eines „synthetischen Mikrobioms“.

In einem Mausmodell hat dieses genetische Signalübertragungssystem die Fähigkeit gezeigt, Signale über die Gesamtdichte der bakteriellen Kolonie des Darms zu senden und zu empfangen und die Expression bestimmter Gene in Mikrobiomkolonien zu regulieren. Diese potenziell bahnbrechenden Erkenntnisse wurden am 20. August in einem Artikel veröffentlicht: „Quorum Sensing kann wiederverwendet werden, um den Informationstransfer zwischen Bakterien im Darm von Säugetieren zu fördern.“

Die Autoren fassen den Hauptgegenstand dieser Studie in der Zusammenfassung der Studie zusammen: „Das Darmmikrobiom ist eng mit der Etablierung und Aufrechterhaltung der Gesundheit des Wirts befasst. Das Engineering von Darmmikroben zielt darauf ab, neue Funktionen hinzuzufügen und die Kontrolle über das Darmmikrobiom zu erweitern. Um Systeme zu schaffen, die immer komplexere Aufgaben im Darm erledigen können, muss die Fähigkeit der Bakterien zur Kommunikation im Darmumfeld genutzt werden. Diese Studie bietet eine Grundlage für ein besseres Verständnis interbakterieller Interaktionen in einer ansonsten schwer zu untersuchenden Umgebung. “

„Letztendlich möchten wir ein synthetisches Mikrobiom mit vollständig oder meist konstruierten Bakterienarten in unserem Darm schaffen, von denen jede eine spezielle Funktion hat (z. B. Krankheit erkennen und heilen, nützliche Moleküle erzeugen, die Verdauung verbessern usw.), aber auch mit ihnen kommunizieren die anderen sorgen dafür, dass alle für eine optimale menschliche Gesundheit ausbalanciert sind “, sagte die korrespondierende Autorin Pamela Silver in einer Erklärung. Silver ist Gründungsmitglied der Abteilung für Systembiologie der Harvard Medical School und Principal Investigator im Silver Lab.

Abschließend stellte Donald Ingber, Gründungsdirektor des Wyss Institute for Biological Inspired Engineering an der Harvard University, die Arbeit seines Teams und die übergeordnete Bedeutung der fortgeschrittenen Forschung im Bereich Darmbakterien im Zusammenhang: „Das Mikrobiom ist die nächste Grenze in der Medizin und im Wellnessbereich . Neue Technologien zu entwickeln, um Darmmikroben zum Besseren zu entwickeln, und sie zu schätzen wissen, dass sie, wie hier gemacht, Teil einer komplexen Gemeinschaft sind, ist ein großer Schritt in diese Richtung. “

Verweise

Bruno CM Oliveira und Giovanni Widmer. „Probiotisches Produkt erhöht die Anfälligkeit von Mäusen gegenüber Kryptosporidiose.“ Angewandte Mikrobiologie und Umweltmikrobiologie (Erstveröffentlichung: 31. August 2018) DOI: 10.1128 / AEM.01408-18

Suhyun Kim, S. Jordan Kerns, Marika Ziesack, Lynn Bry, Georg K. Gerber, Jeffrey C. Way und Pamela A. Silver. „Quorum Sensing kann wiederverwendet werden, um den Informationstransfer zwischen Bakterien im Darm von Säugetieren zu fördern.“ ACS Synthetic Biology (Erstveröffentlichung: 20. August 2018) DOI: 10.1021 / acssynbio.8b00271

Satish SC Rao, Abdul Rehman, Siegfried Yu, Nicole Martinez de Andino. “Brain Fogginess, Gas und Völlegefühl: Eine Verbindung zwischen SIBO, Probiotika und metabolischer Azidose.” Klinische und translationale Gastroenterologie (Erstveröffentlichung: 19. Juni 2018) DOI: 10.1038 / s41424-018-0030-7