Die Geschichte auf einen Blick

• Dein Immunsystem und dein Darmmikrobiom stehen in einer symbiotischen Beziehung zueinander, und deine Immunfunktion hängt weitgehend vom Zustand deines Darms ab

• Mehr als 99 % deiner Gene stammen von Mikroben, nicht von deinen Chromosomen

• Der beste Prädiktor für die zukünftige Gesundheit ist dein Darmmikrobiom bei der Geburt. Kaiserschnitte und Antibiotikabehandlungen – sowohl bei der Mutter als auch beim Baby – beeinträchtigen bekanntermaßen das Mikrobiom des Babys, können aber ausgeglichen werden

• Gesunde Mikrobiome sind stärker mit dem verbunden, was deine Vorfahren hatten und was durch kurzsichtige Praktiken und technologische Eingriffe verloren gegangen ist. Der Versuch, sich darauf zuzubewegen, ist viel konstruktiver, als zu versuchen, etwas komplett auf eine Gruppe von Mikroben umzustellen, die deine Vorfahren nie gesehen haben

• Abgesehen vom Vaginaltrakt erhält das Baby wertvolle Mikroben auch durch Hautkontakt, einschließlich oralen Kontakts mit Brustgewebe, sowie über die Muttermilch. Deshalb ist Stillen so wichtig und wirkt sich bis weit in die Zukunft auf die Gesundheit deines Kindes aus. Auch Umwelteinflüsse durch Boden, Nahrung und Tiere spielen eine Rolle

Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel ist ein Nachdruck. Er wurde ursprünglich am 24. Januar 2021 veröffentlicht.

In diesem Interview beleuchtet Rodney Dietert, emeritierter Professor für Immunotoxikologie an der Cornell University, die Wechselbeziehung zwischen deinem Immunsystem und deinem Darmmikrobiom.

Er hat mehrere Jahrzehnte damit verbracht, das Immunsystem zu erforschen und Studenten darüber zu unterrichten. Wie Dietert feststellt, ist dein Darmmikrobiom nicht nur für die Immunfunktion entscheidend, sondern auch für deinen allgemeinen Gesundheitszustand, da es fast alle anderen physiologischen Systeme beeinflusst.

Er wurde sich der Bedeutung des Darms erstmals bewusst, als er die Gelegenheit bekam, eine Forschungsarbeit darüber zu schreiben, welcher Biomarker am besten geeignet wäre, um die zukünftige Gesundheit eines Babys vorherzusagen.

„Ich fand, das war eine wirklich spannende Frage, um die man einen Artikel aufbauen konnte“, sagt er. „Und ich war mir ziemlich sicher, dass ich dank jahrzehntelanger Arbeit zum Immunsystem bei Kindern, im pränatalen und neonatalen Bereich, eine Antwort darauf hatte.

Ich war total frustriert, weil ich ein paar Absätze geschrieben hatte, die nicht überzeugend waren, und ging extrem frustriert ins Bett. Mitten in der Nacht wachte ich aus einem Traum auf, in dem ich eine Antwort gefunden hatte.

Die Antwort war, dass es darum ging, inwieweit das Neugeborene vollständig wurde oder sich selbst vervollständigte, und dass diese Selbstvervollständigung eigentlich die Etablierung des Mikrobioms ist, das größtenteils von der Mutter stammt, wobei aber beide Elternteile dazu beitragen; eine vaginale Geburt, wenn möglich, Hautkontakt und dann natürlich, wenn möglich, gefolgt von längerem Stillen.“

Mikrobiome der Vorfahren

Er weist darauf hin, dass „mehr als 99 % deiner Gene von Mikroben stammen, nicht von deinen Chromosomen“. Du hast etwa 3,3 Millionen mikrobielle Gene, hauptsächlich bakterielle. In der gesamten menschlichen Bevölkerung gibt es knapp 10 Millionen verschiedene mikrobielle Gene, du hast also nicht unbedingt alle davon.

Du hast außerdem 22.000 bis 25.000 chromosomale Gene (diese Gene wurden im Rahmen des Humangenomprojekts analysiert), was bedeutet, dass du nur etwa 2.000 chromosomale Gene mehr hast als ein Regenwurm. Wie Dietert feststellt, bedeutet dies, da wir etwa 3,3 Millionen mikrobielle Gene haben, dass wir genetisch zu mehr als 99 % mikrobiell sind.

Deshalb kam er zu dem Schluss, dass das Darmmikrobiom bei der Geburt der beste Prädiktor für die zukünftige Gesundheit ist. Zugegeben, dein Mikrobiom verändert sich durch Ernährung und Umwelteinflüsse, und das wird deine Gesundheit dein ganzes Leben lang beeinflussen. Aber anfangs ist das Mikrobiom des Säuglings der beste Gesamtprädiktor für die zukünftige Gesundheit.

„Das führte zu einer ganzen Reihe weiterer Vorträge, Bücher, wissenschaftlicher Zeitschriftenartikel und einem Auftritt in dem Dokumentarfilm ‚MicroBirth‘, einem wirklich wunderbaren Film. Er gewann 2014 den Life-Science-Preis für Dokumentarfilme. Das war eigentlich der Startschuss für eine zweite Karriere – das Ergebnis eines Traums und der Tatsache, dass ich diesem Traum Beachtung schenkte, anstatt mich auf den linearen Verlauf von über 30 Jahren Forschung zu verlassen.“

Laut Dietert gibt es eigentlich keinen einzelnen Messwert einer bestimmten Bakterienart, der dir eine definitive Antwort darauf gibt, wie es um deine Gesundheit stehen wird. Vielmehr ist der wichtigste prädiktive Faktor der Besiedlungsprozess. Wenn das Baby bei der Geburt einen idealen Besiedlungsprozess durchläuft, hat es bessere Chancen auf eine gute Gesundheit.

Ein gesundes Mikrobiom ist viel stärker mit dem verbunden, was deine Vorfahren hatten und was durch kurzsichtige Praktiken und technologische Eingriffe verloren gegangen ist. Der Versuch, sich darauf zuzubewegen, ist viel konstruktiver, als etwas komplett auf eine Gruppe von Mikroben umzustellen, die deine Vorfahren nie gesehen haben.

Rodney Dietert

Es ist zum Beispiel bekannt, dass geplante Kaiserschnitte und Antibiotikabehandlungen – sowohl bei der Mutter als auch beim Baby – das Mikrobiom des Babys beeinträchtigen. Seit 2012, als er diesen Traum hatte, konnte er genauere Details herausarbeiten, aber es gibt kein einziges ideales Mikrobiom an sich. Es gibt viele verschiedene gesunde Mikrobiome.

„Diese [Mikrobiome] haben sich bei unseren Vorfahren je nach geografischer Lage, Ernährung und einer ganzen Reihe von Faktoren entwickelt, die sich über Jahrtausende hinweg herausgebildet haben.

Ich habe zum Beispiel in meinen 60ern versucht, meine Gesundheit konstruktiv zu verbessern, indem ich mein Mikrobiom verändert habe, und in meinem Fall wäre es ein ziemlicher Sprung gewesen, ein ideales asiatisches Mikrobiom zu erreichen, da das nicht wirklich meiner Abstammung entspricht. Es ist nicht der Ort, an dem ich aufgewachsen bin, oder der Boden, auf dem ich gelebt habe, und die Nahrung, die ich gegessen habe.

Gesunde Mikrobiome hängen also eher damit zusammen, was deine Vorfahren hatten und was durch kurzsichtige Praktiken und technologische Eingriffe verloren gegangen ist. Der Versuch, sich darauf zuzubewegen, ist viel konstruktiver, als zu versuchen, etwas komplett auf eine Gruppe von Mikroben umzustellen, die deine Vorfahren nie gesehen haben.“

Ausgleichende Maßnahmen

Früher ging man davon aus, dass das Immunsystem des Säuglings bei der Geburt bereits voll ausgebildet sei und kaum oder gar keine Reifung oder Anpassung beim Säugling erforderlich sei. Heute wissen wir, dass das nicht stimmt. Die Entwicklung des Immunsystems des Babys im Mutterleib verläuft nicht gleichmäßig. Sie ist darauf ausgerichtet, die Aufrechterhaltung der Schwangerschaft zu schützen. Diese Ausrichtung muss beim Neugeborenen bzw. Säugling angepasst werden, und das Immunsystem muss erweitert, neu verteilt und wieder ins Gleichgewicht gebracht werden.

Der beste Weg, dies zu erreichen, besteht darin, sicherzustellen, dass die Wiederherstellung des Gleichgewichts im Mikrobiom des Babys vollständig ist und dass ein gesundes Säuglingsmikrobiom die notwendige postnatale Reifung des Immunsystems vorantreiben kann. Wenn die mikrobiell gesteuerte Reifung des Immunsystems beim Säugling nicht stattfindet, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Kind an einer durch Immunschwäche bedingten Erkrankung leidet.

Denk daran, dass sich 60 % bis 70 % deiner Immunzellen in deinem Darm befinden und diese Immunzellen in unmittelbarer Nähe zu deinem Darmmikrobiom liegen. Der Zustand des Darmmikrobioms und der Immunstatus sind also eng miteinander verflochten.

Wie bereits erwähnt, birgt ein Kaiserschnitt für dein Neugeborenes ein ernsthaftes Risiko, eine nicht optimale mikrobielle Population zu entwickeln. In manchen Fällen ist ein Kaiserschnitt jedoch notwendig, und die gute Nachricht ist, dass du den Verlust der mikrobiellen Besiedlung, die bei einer vaginalen Geburt stattgefunden hätte, ausgleichen kannst.

Gloria Dominguez Bello, Ph.D., von der Rutgers University, die bei dieser Arbeit Pionierarbeit geleistet hat, wendet eine Technik mit einem Vaginalabstrich an, bei der die Mikroben aus der Vagina der Mutter unmittelbar nach der Geburt manuell auf das Baby übertragen werden. „Das ist zwar nicht zu 100 % gleichwertig, aber sehr gut“, sagt Dietert.

„Genau solche Strategien sind der Weg, den wir einschlagen müssen, um Eltern wirklich dabei zu helfen, den Großteil der genetischen Informationen an ihr Baby weiterzugeben. Diese mikrobiellen Gene produzieren Proteine und Enzyme, sie verändern das, was wir von der äußeren Umgebung wahrnehmen, und sie beeinflussen unsere Ernährung [über den mikrobiellen Stoffwechsel], noch bevor unsere menschlichen Säugetierzellen überhaupt etwas davon mitbekommen.

Wenn man sich die Beeinträchtigung der Ansiedlung des [vollständigen] Mikrobioms des Babys ansieht, ist das für mich im Grunde wie ein Geburtsfehler. Wenn dir ein Organ oder ein Glied fehlen würde, wäre das ein Geburtsfehler. Hier fehlt dir der Großteil deiner Genetik [das Mikrobiom als virtuelles Organ, das die meisten Gene des Babys enthält].

Doch das ist ein behebbarer Geburtsfehler, und das müssen wir im Hinterkopf behalten. Das wäre wirklich der Ansporn und das Ziel – sicherzustellen, dass das Baby so bald wie möglich nach der Geburt das robuste Mikrobiom hat, das normalerweise vorhanden wäre …

Wir wissen aus Erfahrung, dass der Zustand des Mikrobioms Dinge wie das Asthmarisiko im Alter von 7 Jahren und auch spätere Gesundheitsrisiken dramatisch beeinflusst. Sogar das Auftreten von Atherosklerose-Markern, die man heute bei Kindern messen kann, obwohl der Ausbruch der Krankheit wahrscheinlich erst in Jahrzehnten erfolgt …

Wenn du auf einem Bauernhof aufwächst, Rohmilch trinkst und mit Tieren und den Mikroben in Kontakt kommst, die zu dieser Umgebung gehören, stellt sich heraus, dass das eher vor Asthma und Allergien im späteren Kindesalter schützt, solange du nicht direkt mit Pestiziden in Berührung kommst. Das [die Begegnung mit Pestiziden] macht den Nutzen [der mikrobiellen Expositionen in der frühen Kindheit] zunichte.

Diese mikrobiellen Expositionen in der frühen Kindheit sind genau das, was unsere Vorfahren brauchten, um ein angemessen ausgeglichenes, gut reguliertes Immunsystem zu entwickeln. Wenn wir das nicht tun, verschiebst du dich in Richtung eines proinflammatorischen Zustands und deine Immunregulation ist gestört [was ein erhöhtes Risiko für Erkrankungen im späteren Leben mit sich bringt].

Die Natur lehrt uns, dass das Mikrobiom eine gewisse Kompatibilität mit dem Immunsystem haben muss, während beide gemeinsam reifen. Wenn du Mikrobiome hast, die dem Immunsystem wirklich fremd sind, reagiert das Immunsystem [anstatt Selbsttoleranz zu entwickeln] mit einer massiven Entzündungsreaktion, sodass es zu einem Selbstangriff kommt …“

Neben dem vaginalen Weg erhält das Baby wertvolle Mikroben auch durch Hautkontakt, einschließlich des Kontakts mit der Brust, sowie über die Muttermilch selbst. Deshalb ist Stillen so wichtig und wirkt sich langfristig auf die Gesundheit deines Kindes aus. Wie bereits erwähnt, spielen auch Umwelteinflüsse aus Boden, Nahrung und Tieren eine Rolle.

Epigenetische Wechselwirkungen

Dein Mikrobiom beeinflusst (neben der direkten Verstoffwechselung deiner Nahrung, Medikamente und Chemikalien) auch die epigenetische Expression deiner (chromosomalen) Gene. Dietert verweist beispielsweise auf die Arbeit von Curtis Klaassen, dem ehemaligen Präsidenten der Society of Toxicology und Experten für den Leberstoffwechsel, der seinen Forschungsschwerpunkt vor Jahren auf den Stoffwechsel des Mikrobioms verlagert hat, da Mikroben den Leberstoffwechsel epigenetisch beeinflussen.

„Die Mikroben kommen als Erste mit unserer Nahrung in Kontakt und reagieren darauf. Sie nehmen Umweltchemikalien als Erste wahr. Sie nehmen Medikamente über die meisten Verabreichungswege als Erste auf, und was sie damit machen, bestimmt, was dein Körper davon abbekommt. Sie sind also unsere Torwächter, sie sind unser Filter für unsere gesamte Umweltbelastung.

Deshalb ist es wichtig zu wissen, was dort passiert. Ein Beispiel sind Krebsmedikamente. Die meisten davon müssen vom Mikrobiom verstoffwechselt werden. Wenn wir das Mikrobiom bei Patienten effektiver steuern, könnten wir sehr wahrscheinlich die Wirksamkeit dieser Medikamente bei einer ganzen Patientengruppe steigern.

Ich glaube, im Vereinigten Königreich hat man gesagt, dass sie zu etwa 50 % wirksam sind. Das könnte gesteigert werden, weil wir das Mikrobiom und seine Rolle bisher ignoriert haben, obwohl diese Medikamente nur wirken, wenn sie vom Mikrobiom verstoffwechselt werden. [Wir haben jetzt mehr Möglichkeiten, den mikrobiellen Stoffwechsel zu steuern, und sollten das als Teil einer nachhaltigen Gesundheitsversorgung tun.]“

Wie dein Darmmikrobiom die Immunseneszenz beeinflusst

Seit jeher ist bekannt, dass die Thymusdrüse für die Entwicklung des Immunsystems von großer Bedeutung ist, und bei älteren Menschen hängt die Schwächung des Immunsystems häufig mit einer Funktionsminderung der Thymusdrüse zusammen. Die gute Nachricht ist, dass sich dies bis zu einem gewissen Grad durch eine Verbesserung deines Darmmikrobioms ausgleichen lässt. Dietert erklärt:

„Die Alterung des Immunsystems hängt tatsächlich zu einem großen Teil von deiner Ernährung im Laufe des Lebens ab. Du musst also nicht einfach glauben, dass es für das Immunsystem eines 80-Jährigen nur ein einziges Ende gibt – nämlich Seneszenz, eine schwächere Reaktion auf bestimmte Infektionserreger und ein erhöhtes Risiko für Autoimmunreaktionen. Das musst du wirklich nicht glauben, denn es wird maßgeblich von der Ernährung und dem mikrobiellen Stoffwechsel beeinflusst.“

Ein Faktor, der eine wesentliche Rolle bei der Schädigung deines Darmmikrobioms spielt, ist die Einnahme von Medikamenten. Laut Dietert schädigen 25 % bis 50 % aller Medikamente, einschließlich rezeptfreier Arzneimittel, dein Mikrobiom auf vorhersehbare Weise. Andere Medikamente interagieren mit dem Mikrobiom und beeinflussen so den Behandlungserfolg. Wir ignorieren diese Wechselwirkungen zwischen Medikamenten und Mikrobiom auf eigene Gefahr.

„Hier ist zum Beispiel ein Fall, der schon seit langem bekannt ist: Digoxin, ein seit langem bekanntes Herzmedikament, kann von einer bestimmten Bakterienart [Eggerthella lenta] abgebaut werden. Je nachdem, wie stark diese [spezifische Bakterienart] in deinem Darm vertreten ist, wirkt das Medikament entweder nicht, weil es zu stark abgebaut wird, es wirkt, oder es ist giftig und tötet den Patienten.

Das ist ein kleines Problem bei der Verschreibung [einer sicheren und wirksamen, personalisierten Digoxin-Dosis], auch wenn es ein wirksames Medikament sein kann.

Wenn man diese [Beziehung zwischen Medikament und Mikrobiom] kennt und weiß, dass es ein bestimmtes [Darm-]Bakterium ist [das die interne Medikamentendosis steuert], das gemessen werden könnte, könnte man [das Bakterium] ergänzen und den Grad [des bakteriellen Metabolismus von Digoxin] verändern oder die [verabreichte] Medikamentendosis anpassen [um sicherzustellen, dass der Arzneimittelstoffwechsel durch das Darmmikrobiom zu einer sicheren und wirksamen inneren Dosis für jeden Einzelnen führt].

Warum solltest du das nicht tun, wenn du diese Art von Medikament verabreichst? [Das Mikrobiom und die therapeutische Arzneimitteldosis können und sollten bei jedem Patienten aufeinander abgestimmt werden].“

Je mehr mikrobenschädigende Medikamente du also einnimmst, desto stärker wird dein Mikrobiom im Laufe der Zeit geschädigt. In Kombination mit einer ungesunden Ernährung führt das zu Immunoseneszenz – der allmählichen Schwächung deines Immunsystems. Das muss aber nicht zwangsläufig passieren, nur weil du älter wirst, wenn du dein Mikrobiom und dein Immunsystem dein ganzes Leben lang schützt und unterstützt.

„Wie immer, wenn es um das Immunsystem und Entzündungen geht, dreht sich alles um die Gewebeintegrität und die Frage, ob ein Organ so stark geschädigt wurde, dass eine Erholung kaum noch möglich ist“, sagt Dietert.

„Man sollte diese [entzündungshemmenden] Korrekturen [im Mikrobiom und im Immunsystem] vornehmen, bevor [ein Punkt erreicht ist, an dem es kein Zurück mehr gibt und] man aufgrund massiver entzündlicher Schäden über Jahrzehnte hinweg die gute [Gewebe-]Funktion vollständig verloren hat.“

Vermeide unnötigen Kontakt mit Antibiotika

Eine einfache Strategie zum Schutz deines Mikrobioms ist der Verzicht auf Antibiotika. Auch wenn sie zur Bekämpfung einer akuten Infektion notwendig sein mögen, stammt der Großteil der Antibiotika, denen du ausgesetzt bist, aus Lebensmitteln. Tiere, die in Massentierhaltungsbetrieben (CAFOs) aufgezogen werden, erhalten routinemäßig Antibiotika, die du dann zu dir nimmst, wenn du dieses Tier isst.

Das ist einer der Gründe, warum ich mich nachdrücklich für Bio-Lebensmittel ausspreche und deren Verzehr empfehle, da bei biologisch aufgezogenen Tieren keine Antibiotika verabreicht werden dürfen, es sei denn, das Tier ist tatsächlich krank. Tiere aus CAFOs neigen zudem eher dazu, antibiotikaresistente Bakterien zu übertragen.

Die COVID-19-Pandemie hat auch den Einsatz antibakterieller Produkte verstärkt. Die Menschen glauben, sie würden schädliche Keime abtöten, doch in Wirklichkeit schwächen sie damit nur ihr Immunsystem. Wie Dietert erklärt: