Das Darmmikrobiom ist ein Schlüsselfaktor für Immunität und Gesundheit. Dysbiose (d. h. schädliche Veränderungen in der taxonomischen Zusammensetzung und der metabolischen Funktion des Darmmikrobioms) hat weitreichende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Ein Ungleichgewicht im Darmmikrobiom kann die Schleimhautbarriere schädigen, zu einer Dysfunktion des Immunsystems führen und das Metabolom stören, was insgesamt zur Pathophysiologie verschiedener Krankheiten, einschließlich Krebs, beitragen kann.
Die Behandlung der Dysbiose bei Patienten hat daher das Potenzial, die Auswirkungen der Krankheit zu lindern und die allgemeine Gesundheit zu verbessern. Das Darmmikrobiom steht in direktem Zusammenhang mit der Krebsentwicklung, insbesondere als Reaktion auf eine Immuntherapie.
Der Einfluss der Ernährung auf das Darmmikrobiom
Die Ernährung ist ein Schlüsselfaktor für die Struktur des Darmmikrobioms und die metabolischen Ergebnisse. Probiotika, definiert als lebende Mikroorganismen, deren Verzehr die Gesundheit des Wirtes verbessert, und Präbiotika, definiert als unverdauliche Nährstoffe, die vom Darmmikrobiom selektiv verstoffwechselt werden, sind wichtige Bestandteile probiotischer Lebensmittel, die ihre vermeintlich positiven Auswirkungen auf die Gesundheit erklären.
Beispielsweise enthalten fermentierte Lebensmittel wie Kimchi, Sauerkraut, Joghurt und Kefir nicht nur probiotische Bakterien, sondern auch präbiotische Nahrungsquellen (z. B. Pflanzenfasern) zur Unterstützung dieser Mikroben. Daher fungieren diese Lebensmittel im Wesentlichen als "Synbiotika" und unterscheiden sich von probiotischen Nahrungsergänzungsmitteln, die nur Bakterien enthalten. Frei verkäufliche Nahrungsergänzungsmittel enthalten in der Regel große Mengen leicht zu züchtender Bakterien und keine gezielt ausgewählten Arten, und frühere Studien haben gezeigt, dass probiotische Nahrungsergänzungsmittel die Gesamtvielfalt des Darmmikrobioms negativ beeinflussen können.
Probiotische Lebensmittel können das Mikrobiom und die menschliche Gesundheit über verschiedene Mechanismen beeinflussen. Bakterienpopulationen in fermentierten Lebensmitteln können sich direkt auf das Darmmikrobiom auswirken, indem sie die Abundanz nützlicher Bakterien erhöhen und pathogene Taxa verdrängen. Studien haben gezeigt, dass ein höherer Verzehr von fermentierten Lebensmitteln mit einer größeren Menge an nützlichen Bakterien im Darm einhergeht. Dazu gehören Akkermansia muciniphila bei Personen, die regelmäßig Joghurt verzehren, sowie ein höherer Anteil an kurzkettigen Fettsäure produzierenden Bakterien (z. B. Faecalibacterium, Bifidobacterium) zusammen mit einem geringeren Anteil an pathogenen Taxa (z. B. Clostridium, E. coli) bei Personen, die regelmäßig Kimchi verzehren.
Darüber hinaus zeigte eine randomisierte Studie über den Verzehr von Kefir zusammen mit Antibiotika gegen H. pylori eine verbesserte Eradikation von H. pylori und weniger Durchfall in der Kefir-Gruppe.
Es ist daher möglich, dass probiotische Lebensmittel dazu beitragen können, das Gleichgewicht des Darmmikrobioms nach einer durch Antibiotika oder Krankheit verursachten Störung wiederherzustellen, obwohl es negative Studien gibt und weitere Forschung erforderlich ist.
Mikrobielle Metaboliten, die in probiotischen Lebensmitteln vorkommen, können auch die Zusammensetzung des Darmmikrobioms verändern, unabhängig von den vorhandenen Mikrobenpopulationen. So kann beispielsweise das Fermentationsnebenprodukt Laktat, das häufig in probiotischen Lebensmitteln wie Joghurt und Sauerkraut vorkommt, auch die Verbreitung von Akkermansia muciniphila fördern.
Eine Interventionsstudie, bei der die Teilnehmer angewiesen wurden, 6 zusätzliche Portionen fermentierter Lebensmittel pro Tag zu verzehren, zeigte eine positive Wirkung auf die Gesamtvielfalt des Darmmikrobioms. Interessanterweise handelte es sich bei den meisten nützlichen Bakterientaxa, die sich nach der Intervention vermehrten, nicht um Bakterien, die in den probiotischen Lebensmitteln enthalten waren, sondern um Auswüchse nützlicher Bakterien aus dem intrinsischen Darmmikrobiom der Teilnehmer, was die Fähigkeit probiotischer Lebensmittel untermauert, die Zusammensetzung des Darmmikrobioms indirekt zu modulieren und das gesamte Ökosystem zu verbessern.
Darüber hinaus wiesen die Studienteilnehmer nach der Intervention weniger Entzündungsmarker und mehr Effektor-Gedächtnis-T-Zellen auf, was die Erforschung probiotischer Lebensmittel als Strategie zur Stärkung der Immunität von Patienten nahelegt.
Präklinische Studien haben außerdem gezeigt, dass sich Veränderungen im Darmmikrobiom, die durch den Verzehr probiotischer Lebensmittel hervorgerufen werden, positiv auf die Barrierefunktion der Schleimhäute, die Stoffwechselprodukte und die mukosale und systemische Immunität auswirken können. In einer präklinischen Studie wurde beispielsweise festgestellt, dass die Verfütterung einer fermentierten Lebensmittelmischung an Mäuse mit Dextran-Natriumsulfat-induzierter Kolitis das Wachstum von entzündungshemmenden Lactobacillen und Bacteroides-Bakterien förderte und die Darmbarrierefunktion verbesserte.
Immuntherapie und das Darmmikrobiom
Derzeit gibt es eine Reihe von Studien, die zeigen, dass das Darmmikrobiom die Wirksamkeit eines Immun-Checkpoint-Inhibitors bei Krebspatienten beeinflussen kann.
Studien haben gezeigt, dass bestimmte Bakterien mit einem besseren Ansprechen auf Immuntherapien in Verbindung gebracht werden, was darauf hindeutet, dass eine Beeinflussung des Darmmikrobioms durch gezielte Ernährungsmaßnahmen die Immunreaktionen und die Behandlungsergebnisse möglicherweise verbessern könnte.
Für Krebspatienten deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Aufnahme von probiotischen Lebensmitteln in die Ernährung als ergänzende Therapie zur Verbesserung der immuntherapeutischen Reaktion dienen kann. Diese Theorie muss jedoch noch getestet werden. Weitere Forschungen sind erforderlich, um besser zu verstehen, welche Arten probiotischer Lebensmittel bei den verschiedenen Krebsarten am vorteilhaftesten sind, und um personalisierte Ernährungsstrategien zu entwickeln, die die Ergebnisse der Krebsbehandlung optimieren.
Zukünftige Richtungen
Das Darmmikrobiom spielt sowohl bei Gesundheit als auch bei Krankheit eine Schlüsselrolle, was deutlich macht, wie wichtig es ist, die Dysbiose zu bekämpfen, um die Ergebnisse für die Patienten zu verbessern. Es gibt immer mehr Belege für die Verwendung probiotischer Lebensmittel als diätetische Maßnahme zur Verbesserung der Dysbiose.
Es besteht jedoch noch weiterer Forschungsbedarf zu den Auswirkungen spezifischer probiotischer Lebensmittel, zu den optimalen Arten probiotischer Lebensmittel für verschiedene pathologische Zustände und zu der Frage, wie man probiotische Ernährungsmaßnahmen wirksam personalisieren kann, um den interindividuellen Schwankungen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms Rechnung zu tragen. Sowohl präklinische als auch Humanstudien deuten jedoch darauf hin, dass der Verzehr probiotischer Lebensmittel das Darmmikrobiom verändern kann, um die Dysbiose und möglicherweise die menschliche Gesundheit zu verbessern.
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