Für die Entwicklung von Übergewicht und Diabetes spielen offenbar die Darmbakterien eine wesentlich wichtigere Rolle als bisher angenommen

Ausreichend Ballaststoffe zu verzehren, hilft nicht nur der Verdauung auf die Sprünge, es schützt auch vor Zuckerkrankheit. Zu diesem überraschenden Ergebnis kamen kürzlich Forscher vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke. Allerdings stützten die Wissenschaftler sich bei ihrer Aussage vor allem auf Zahlen. Sie hatten Ernährungsgewohnheiten von mehreren Tausend Personen ausgewertet. Die physiologischen Zusammenhänge jedoch blieben unklar. Nun bringen die Erkenntnisse französischer Forscher ein wenig Licht ins Dunkel. Sie messen der Darmflora – den Bakterien, die im Darm an der Verdauung beteiligt sind – große Bedeutung bei der Entwicklung des Metabolischen Syndroms bei. Und da Ballaststoffe, die ja nicht vom Körper aufgenommen werden, im Darm ihre Wirkung ausüben, wäre es durchaus denkbar, dass zwischen Ballaststoffen und Bakterien eine Wechselwirkung besteht – französische Forscher sind davon sogar überzeugt.

Professor Rémy Burcelin von der Universität Toulouse und dem französischen Forschungsverbund INSERM präsentierte in Dresden seine Ergebnisse, die schon in der angesehenen Fachzeitschrift „Diabetes“ veröffentlicht wurden. Er glaubt, dass sie schon in absehbarer Zeit für die Prävention des metabolischen Syndroms und seiner Folgekrankheiten von großer Bedeutung sein könnten – auch wenn es sich bisher nur um Tierversuche handelt. Schon im Herbst will Burcelin zusammen mit seinem Forschungskollegen Professor Jacques Amar (Krankenhaus Rangueil der Universität Toulouse) in einer klinischen Studie zeigen, dass sich die Erkenntnisse auf den Menschen übertragen lassen.

Bei Übergewicht läuft im Körper eine dauerhafte niederschwellige Entzündung ab. Diese löst die Ausschüttung verschiedenster Botenstoffe aus und führt letztlich zur sogenannten Insulinresistenz. Damit beschreiben Forscher die Tatsache, dass Körperzellen immer schlechter auf das blutzucker-senkende Hormon Insulin reagieren. Was anfangs noch durch vermehrte Produktion von Insulin ausgeglichen wird, mündet später oftmals in eine Zuckerkrankheit.

Warum nun interessierten sich Burcelin und seine Kollegen für die Darmflora? Bekannt war, dass ein Hauptbestandteil der äußeren Wand von gramnegativen Darmbakterien, das Lipopolysaccarid (LPS) oder Endotoxin, durch die Darmwand ins Blut übertritt. „Entscheidend für unsere Überlegungen war, dass wir wussten: LPS fördert die niederschwellige Entzündung und damit wohl auch die Entwicklung von Diabetes“, erklärt Burcelin. „Deshalb wollten wir beobachten, wie sich die Blutspiegel von LPS in Abhängigkeit der Ernährung veränderten.“ Dabei stellten die Forscher fest, dass eine fettreiche Ernährung die LPS-Konzentration im Blut um das Zwei-bis Dreifache ansteigen lässt. Der Grund: Bei einer solchen Ernährung steigt vor allem die Zahl der gram-negativen Darmbakterien deutlich an, die dann auch vermehrt absterben und LPS freisetzen. Die Auswirkungen waren verheerend: Die Tiere entwickelten Übergewicht und Diabetes. Der Zusammenhang zeigte sich auch, als die Versuchstiere über einen längeren Zeitraum LPS unter die Haut gespritzt bekamen. „Dabei stellten wir die gleiche, erstaunliche Zunahme an Übergewicht und Diabetes fest“, berichtet Burcelin.

Doch auf welche Weise heizt das LPS die Entzündung an? „Diesen molekularen Vermittler haben wir auch gefunden“, bestätigt Burcelin. „Es ist ein Rezeptor mit dem Namen CD14.“ Diese Andockstelle kommt zwar an vielen verschiedenen Zellen vor, klar scheint aber, dass – wie zu erwarten – Leber-, Fettgewebe- sowie bestimmte Immunzellen (Makrophagen) an dem Prozess beteiligt sind. „Die Leber ist sogar das erste Organ, das auf steigende LPS-Spiegel im Blut reagiert“, sagt Burcelin. Wohl auch deshalb, weil die Substanz aus dem Darm zunächst vor allem dorthin transportiert wird. Jedenfalls entwickelten die Leberzellen der Versuchstiere verhältnismäßig schnell eine Insulinresistenz. Dass die Forscher sich in der Bedeutung des CD14-Rezeptors nicht geirrt hatte, bestätigte ein weiterer Versuch: Tiere, denen dieses Molekül fehlte, nahmen weder durch eine fettreiche Ernährung noch durch die Infusion von LPS an Gewicht zu – es trat auch kein Diabetes auf. Damit war klar: Die Blockade der Rezeptoren verhindert die Entzündung und deren Folgen.

Im kommenden Herbst starten Burcelin und sein Kollege, Professor Jacques Amar (Universitätsklinikum Toulouse), eine klinische Studie. „Auch wenn wir schon Anhaltspunkte dafür haben, dass dieselben Mechanismen beim Menschen ablaufen; der Nachweis muss noch erbracht werden“, räumt Burcelin ein. In der Studie will das Toulouser Forscherteam durch die Auswahl bestimmter Nahrungsmittel Einfluss auf die Zusammensetzung der Darmflora der Teilnehmer nehmen. Getestet werden soll unter anderem, welche Auswirkungen Probiotika (z.B. Joghurt mit Bifidus-Bakterien) auf die Zahl der gramnegativen Bakterien und damit auf den LPS-Spiegel im Blut haben. „Wir gehen davon aus, dass sich die Bakterienzahl vermindern lässt und dadurch das Risiko für eine Zuckerkrankheit sinkt.“ Sollte sich diese Vermutung bestätigten, könnte sich für die Prävention des metabolischen Syndroms interessante neue Perspektiven eröffnen. Schließlich ließe sich auf diese elegante Weise frühzeitig in die gefährliche Spirale, die zur Entwicklung des metabolischen Syndroms führt, eingreifen.

Untersuchen will Burcelin übrigens auch, wie Ballaststoffe die Darmflora beeinflussen: „Wir nehmen an, dass sie die Zahl der gramnegativen Bakterien reduzieren und so das Diabetes-Risiko mindern.“ Sollte dem so sein, würde dies die Epidemiologen des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung in Potsdam-Rehbrücke sicherlich freuen: Ihre Berechnungen bekämen dann die bisher fehlende physiologische Erklärung.

19.06.2008