Die besten 50 Darmbakterien: die Studie, die das Mikrobiom endlich bewertbar macht
Eine Studie mit über 34.000 Menschen hat 661 Darmarten gerankt und dabei 50 Arten identifiziert, die mit gesünderer Ernährung und besseren kardiometabolischen Markern einhergehen, sowie 50 am anderen Ende. Zwei randomisierte Studien zeigten anschließend, dass eine Ernährungsumstellung diese Bakterien innerhalb von 12 bis 18 Wochen in die gewünschte Richtung bewegt. Viele der besten Arten wurden nie im Labor kultiviert.
Überblick
Jonathan Wolf spricht mit Professor Nicola Segata und Professorin Sarah Berry über das, was sie als größten Durchbruch der Mikrobiomforschung seit einem Jahrzehnt bezeichnen. Auf Basis von Daten aus mehr als 34.000 Teilnehmenden in mehreren Ländern und Wohnumgebungen rankte das Team 661 Darmarten danach, wie konsistent sie gemeinsam mit gesunder Ernährung und günstigen kardiometabolischen Markern auftreten. Daraus entstanden eine Top-50- und eine Bottom-50-Liste.
Dieses Ranking gibt der Forschung erstmals einen reproduzierbaren Weg, ein gesundheitsassoziiertes Mikrobiom zu beschreiben, und es speist einen Score von bis zu 1000 Punkten, der sowohl berücksichtigt, welche Bakterien vorhanden sind, als auch wie häufig. Bemerkenswert: Mehrere der bestplatzierten Arten sind das, was Segata die dunkle Materie des Mikrobioms nennt — nur über ihr Genom sichtbar, nie im Labor gewachsen und teils noch ohne Namen. Der zweite Teil der Arbeit führt über zwei randomisierte Studien von der Assoziation zur Kausalität.
In der ersten folgten über 350 Menschen entweder den üblichen Ernährungsempfehlungen oder einem personalisierten Programm; die Top 50 nahmen in Präsenz und Menge zu, die Bottom 50 ab, einige waren gar nicht mehr nachweisbar. In der zweiten erzeugte eine Vollwert-Präbiotikum-Mischung aus über 30 Pflanzen eine weit größere Verschiebung als ein frei verkäufliches Probiotikum oder eine Kontrolle mit Brotcroûtons. Nebenbei geht es um Polyphenole, resistente Stärke, Soja-Isoflavone und Wechseljahresbeschwerden sowie um die überraschende Erkenntnis, dass die meisten unserer Darmmikroben ursprünglich von anderen Menschen stammen.
Kernaussagen
4Die Top 50 sind wie die meistgesuchten Bakterien, die wir alle gern im Darm hätten.
Es gibt Mikroben, die vor uns niemand gesehen hat.
Den Körper zu verändern ist schwer, fast unmöglich. Das Mikrobiom lässt sich verändern.
Es geht vor allem darum, was man der Ernährung hinzufügt, nicht darum, was man weglässt.
Kernideen
9Mikrobiomforschung braucht sehr große Zahlen
Zwei Menschen teilen 99,9% ihres menschlichen Genoms, aber nur rund ein Drittel ihrer Darmarten. Diese Variabilität überdeckt schwache Signale, weshalb nur sehr große und geografisch vielfältige Datensätze echte Muster vom Rauschen trennen.
Eine Top 50 und eine Bottom 50
Von 661 ausreichend häufigen Arten rankte das Team jene, die konsistent neben gesunder Ernährung und günstigen kardiometabolischen Markern auftauchen. Ergebnis sind zwei Listen mit je 50 Arten.
Gesundheitsassoziiert, nicht einfach gesund
Segata formuliert bewusst genau: Das Ranking beschreibt Mikroben, die am stärksten mit gesunden menschlichen Merkmalen einhergehen, denn ein gesundes Mikrobiom lässt sich ohne den Körper nicht definieren.
Die dunkle Materie des Darms
Viele hoch gerankte Arten wurden nur über metagenomische Sequenzierung gesehen, nie kultiviert. Zwischen 5 und 15% des Darmmikrobioms bleiben unbekannt, und ein großer Teil davon steht auf der günstigen Seite.
Günstige Bakterien sind Spezialisten, ungünstige Generalisten
Die günstigen Arten fermentieren komplexe Ballaststoffe und produzieren kurzkettige Fettsäuren und weitere nützliche Verbindungen. Die ungünstigen gedeihen auf Einfachzuckern und wirken eher entzündungsfördernd.
Ein einzelner Score von 1000
Welche Arten vorhanden sind und wie häufig, ergibt zusammen eine Zahl: je höher, desto mehr günstige und desto weniger ungünstige Bakterien. Bis dahin gab es überhaupt keinen anerkannten Marker für Mikrobiomgesundheit.
Ernährung veränderte das Mikrobiom in einer randomisierten Studie
Über 350 Menschen wurden für 12 bis 18 Wochen zufällig den Standardempfehlungen oder einem personalisierten Programm zugeteilt. Die Top 50 stiegen in Präsenz und Menge, die Bottom 50 fielen, einige waren nicht mehr nachweisbar.
Vollwert-Präbiotikum schlug das Probiotikum
In einer zweiten Studie mit rund 130 Personen pro Arm erzeugte eine Mischung aus über 30 Pflanzen einen deutlichen Anstieg günstiger Arten. Das frei verkäufliche Probiotikum bewegte vor allem das enthaltene Bakterium, die Kontrolle kaum etwas.
Wir sammeln unsere Mikroben von anderen Menschen
Segatas separate Arbeit verfolgte Stämme zwischen Babys, Eltern, Erziehenden und sogar Haustieren. Kinder, die einige Monate denselben Raum teilten, teilten 10 bis 15% ihres Darmmikrobioms.
Praktische Erkenntnisse
6- 1
Ein Ballaststoffpräparat ist ein einziger Ballaststoff 52:00
Ein isolierter Ballaststoff füttert nur wenige Arten. Vielfalt an Pflanzenmaterial füttert Vielfalt an Bakterien, also lieber viele ganze Pflanzen als ein einzelnes Pulver.
- 2
Neben Ballaststoffen auf Farbe achten 53:30
Polyphenole stecken vor allem in kräftig gefärbten, oft bitteren Pflanzen, und rund 80% erreichen den Dickdarm, wo Mikroben sie umwandeln. Verschiedene Bakterien verarbeiten verschiedene Polyphenole, die Bandbreite zählt.
- 3
30 Pflanzen pro Woche statt ein Superfood 55:00
Pflanzenvielfalt ist der einfachste Näherungswert für Ballaststoff- und Polyphenolvielfalt, die wiederum eine breitere Gemeinschaft günstiger Arten trägt.
- 4
Die Reaktion auf Soja ist individuell 56:00
Manche tragen Bakterien, die Soja-Isoflavone in eine deutlich aktivere Verbindung umwandeln; in Studien zeigte sich bei ihnen eine etwa 75% stärkere Abnahme der Wechseljahresbeschwerden. Wirkt etwas bei anderen spektakulär, spricht womöglich deren Mikrobiom.
- 5
Hinzufügen statt weglassen 58:40
Ungünstige Mikroben direkt zu entfernen ist schwer, doch mehr günstige verdrängen sie im begrenzten Raum anteilig. Die Energie gehört auf das, was auf den Teller kommt.
- 6
Stärke kochen, abkühlen, wieder erwärmen 1:00:00
Kartoffeln, Reis und Nudeln bilden beim Abkühlen resistente Stärke, die auch das Aufwärmen übersteht. Ein einfacher Weg, günstige Mikroben mit gewohnten Lebensmitteln zu füttern.
Themen & Kapitel
14Warum diese Forschung zählt
Ein schnelles Frage-Antwort-Intro setzt die Kernaussagen: Darmbakterien hängen mit langfristiger Gesundheit zusammen, und anders als die Gene lässt sich das Mikrobiom verändern.
Publizieren im meistgelesenen Journal der Welt
Segata erklärt das Gewicht der Begutachtung: Fünf Gutachtende prüften die Arbeit vom ersten Wort bis zur letzten Zahl im Anhang.
Warum Umfang und Vielfalt der Daten zählen
Mehr als 34.000 Teilnehmende aus verschiedenen Ländern, Städten und ländlichen Regionen waren nötig, um das Signal über das Rauschen natürlicher mikrobieller Variation zu heben.
Zwei Arbeiten in einer
Berry beschreibt eine Momentaufnahme der Zusammenhänge von Ernährung, Mikrobiom und Gesundheit plus Interventionsdaten, die von Assoziation Richtung Kausalität führen.
Top 50 und Bottom 50 werden sichtbar
661 Arten wurden nach ihrer Assoziation mit gesunder Ernährung und kardiometabolischen Markern gerankt, was die meistgewünschte und die am wenigsten gewünschte Liste ergab.
Die dunkle Materie des Mikrobioms
Mehrere hoch platzierte Arten wurden nie kultiviert und tragen teils noch keinen Namen, darunter eine getaufte Segatella. 5 bis 15% des Darms bleiben unkartiert.
Was eine Mikrobe günstig macht
Ballaststoff-Spezialisten produzieren nützliche Verbindungen, zuckerliebende Generalisten wirken eher entzündlich. Rotes Fleisch und Trimethylamin zeigen, wie Bakterien Nahrungswirkungen vermitteln.
Komplexität wird zum Score
Arten und Mengen werden zu einer einzigen Zahl von bis zu 1000 kombiniert und liefern erstmals ein vergleichbares Maß für Forschung und Einzelperson.
Cluster für Entzündung, Blutzucker, Herz und Körperzusammensetzung
Weiterführende Arbeit gruppiert die Arten in vier gesundheitsrelevante Cluster, damit Ergebnisse verständlich zurückgemeldet werden können.
Die erste randomisierte Studie
Über 350 Menschen folgten 12 bis 18 Wochen den Standardempfehlungen oder einem personalisierten Programm, und die gerankten Bakterien bewegten sich statistisch signifikant in die erwartete Richtung.
Präbiotische Pflanzen gegen probiotische Kapseln
Eine zweite Studie verglich ein Vollwert-Präbiotikum aus über 30 Pflanzen, ein frei verkäufliches Probiotikum und eine Croûton-Kontrolle mit je rund 130 Personen. Die Pflanzenmischung bewirkte die mit Abstand größte Verschiebung.
Mikroben reisen zwischen Menschen und Haustieren
Kita-Forschung verfolgte Stämme zwischen Babys, Eltern, Erziehenden und Haustieren und legt nahe, dass sozialer Kontakt einen Teil der Blue-Zones-Geschichte trägt.
Ballaststoffe allein genügen nicht
Vielfalt an Ballaststoffen und Polyphenolen füttert Vielfalt an Bakterien, die wiederum ein breiteres Spektrum nützlicher Verbindungen erzeugen.
Booster, Antibiotika und resistente Stärke
Bestimmte Lebensmittel lassen sich bestimmten Bakterien zuordnen, die Erholung nach Antibiotika ist teils sozial, und abgekühlte, wieder erwärmte Stärke ist ein leichter Alltagsgewinn.