Forscher haben herausgefunden, dass 168 gängige Chemikalien das Wachstum nützlicher Darmbakterien stören können, wobei einige davon auch die Antibiotikaresistenz fördern. Viele dieser Substanzen, die in Lebensmitteln, Wasser und Haushaltsartikeln vorkommen, standen bisher nicht im Verdacht, lebende Organismen zu beeinträchtigen. Ein neues Modell des maschinellen Lernens sagt nun voraus, welche Chemikalien das Mikrobiom schädigen können. Die Ergebnisse legen nahe, dass Sicherheitstests um die Darmgesundheit erweitert werden müssen.

Wissenschaftler haben eine überraschend große Anzahl von Alltagschemikalien identifiziert, die Darmbakterien schädigen können.

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Eine groß angelegte Laboruntersuchung von künstlich hergestellten Chemikalien hat 168 Substanzen identifiziert, die für die normalerweise im gesunden menschlichen Darm vorkommenden Bakterien schädlich sind. Diese Chemikalien beeinträchtigen das Wachstum von Mikroben, die für die Erhaltung der Gesundheit als unerlässlich gelten. Viele der in der Studie identifizierten Substanzen gelangen vermutlich über Lebensmittel, Trinkwasser oder allgemeine Umwelteinflüsse in den Körper, doch bisher ging man davon aus, dass die meisten davon keinerlei Einfluss auf Bakterien haben.

Da sich Darmbakterien an chemische Schadstoffe anpassen, scheinen einige von ihnen eine Resistenz gegen Antibiotika, wie Ciprofloxacin zu entwickeln. Wenn derselbe Prozess im menschlichen Darm abläuft, kann dies die Behandlung bestimmter Infektionen erschweren.

Tests zeigen, dass gängige Schadstoffe nützliche Mikroben schädigen können

Das Forschungsteam unter der Leitung der Universität Cambridge untersuchte unter Laborbedingungen, wie sich 1076 chemische Schadstoffe auf 22 Arten von Darmbakterien auswirkten. Zu den Substanzen, die das Wachstum von Mikroben stören, gehören Pestizide, wie Herbizide und Insektizide, die in der Landwirtschaft eingesetzt werden, sowie Industriechemikalien, die in Flammschutzmitteln und Kunststoffen enthalten sind.

Das Darmmikrobiom enthält schätzungsweise 4.500 verschiedene Bakterienarten, die zusammenarbeiten, um die Körperfunktionen zu unterstützen. Wenn dieses System aus dem Gleichgewicht gerät, kann dies zu einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen führen, die die Verdauung, die Gewichtsregulierung, das Immunsystem und die psychische Gesundheit betreffen.

Standardmäßige Sicherheitsbewertungen für Chemikalien berücksichtigen keine Auswirkungen auf das Darmmikrobiom, da die meisten Chemikalien so konzipiert sind, dass sie auf bestimmte Ziele wirken. Insektizide sollen beispielsweise Insekten bekämpfen, nicht Menschen oder deren Mikroben.

Neues Tool für maschinelles Lernen prognostiziert chemische Risiken für die Darmgesundheit

Anhand der in der Studie gesammelten Daten entwickelten die Forscher ein Modell für maschinelles Lernen, um vorherzusagen, ob Industriechemikalien – unabhängig davon, ob sie bereits im Umlauf sind oder noch entwickelt werden – die menschlichen Darmbakterien schädigen können.

Einzelheiten zur Studie, sowie zum Tool für maschinelles Lernen sind in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht. Dr. Indra Roux von der MRC Toxicology Unit der Universität Cambridge und Erstautorin der Studie sagte:

Wir haben festgestellt, dass viele Chemikalien, die nur auf eine bestimmte Zielgruppe wirken sollen, beispielsweise Insekten oder Pilze, auch die Darmbakterien beeinflussen. Wir waren überrascht, dass einige dieser Chemikalien so starke Auswirkungen hatten. Beispielsweise ging man davon aus, dass viele Industriechemikalien, wie Flammschutzmittel und Weichmacher, mit denen wir regelmäßig in Kontakt kommen, keinerlei Auswirkungen auf Lebewesen haben, aber das tun sie doch.

Professor Kiran Patil, leitender Autor und Mitglied derselben Forschungseinheit, sagte:

Die wahre Stärke dieser groß angelegten Studie liegt darin, dass wir nun über Daten verfügen, mit denen wir die Auswirkungen neuer Chemikalien vorhersagen können, um eine Zukunft zu schaffen, in der neue Chemikalien von Grund auf sicher sind.

Dr. Stephan Kamrad, ebenfalls Mitglied des Forschungsteams, fügte hinzu:

Sicherheitsbewertungen neuer Chemikalien für den menschlichen Gebrauch müssen sicherstellen, dass sie auch für unsere Darmbakterien sicher sind, die über unsere Nahrung und unser Wasser mit den Chemikalien in Kontakt kommen könnten.

Die Notwendigkeit realer Datenerhebung zur Chemikalienexposition

Es gibt noch immer nur begrenzte Erkenntnisse darüber, wie Umweltchemikalien das Darmmikrobiom und die menschliche Gesundheit direkt beeinflussen. Das Team weist darauf hin, dass unsere Darmbakterien wahrscheinlich mit vielen der in der Studie getesteten Substanzen in Kontakt kommen, aber die tatsächlichen Mengen, die den Darm erreichen, sind noch nicht bekannt. Um das tatsächliche Risikoniveau zu bestimmen, sind weitere Untersuchungen erforderlich, die die gesamte Chemikalienexposition im Körper erfassen.

Patil sagte:

Nachdem wir nun begonnen haben, diese Wechselwirkungen im Labor zu entdecken, ist es wichtig, mehr Daten zur Chemikalienexposition in der Praxis zu sammeln, um zu sehen, ob es ähnliche Auswirkungen in unserem Körper gibt.

Inzwischen empfehlen die Forscher praktische Maßnahmen zur Verringerung der Belastung durch chemische Schadstoffe, wie z.B. das gründliche Waschen von Obst und Gemüse vor dem Verzehr und den Verzicht auf Pestizide im heimischen Garten.

TIPP: Es gibt eine besonders effektive und sichere Methode, um den Darm zu entgiften und gleichzeitig das Mikrobiom wieder aufzubauen. >> MEHR ERFAHREN

Quelle: Science Daily

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