Dr. med. M. Meyer, Wittumstr. 6, 72336 Balingen

Tel. 07433 / 30 80 494

Mikrobiom und Gesundheit

Untenstehend nur eine Auswahl der Gesundheitsstörungen, die

im Zusammenhang mit unseren Mikroben stehen:

Akne Antibiotika-assoz. Diarrhoe

Asthma und Allergien Autismus

Autoimmun-Erkrankungen Krebs

Karies Depression und Ängste

Diabetes Ekzeme

Magengeschwüre Arteriosklerose

Entzündliche Darmerkrankungen (CED)

Fehlernährung Übergewichtigkeit

Homepage der Universität Utah (http://learn.genetics.utah.edu/

content/microbiome/disease)

Weitere Neuro-psychiatrische Erkrankungen im Zusammenhang

gestörter Darmflorazusammensetzung:

Migräne Multiple Sklerose

Demenz, M. Alzheimer Morbus Parkinson

hepatische Enzephalopathie Stressempfindlichkeit

vermehrte Schmerzempfindlichkeit

Autismus ADHS

chron. Erschöpfung (tox. Leberbelastung, metabol. Azidose)

Reizdarm

ferner Erkrankungen des rheumat. Formenkreises

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Artendiversität

Kulturell: Mundmikrobiot: < 100 Arten

Darmmikrobiot: 400 – 600 Arten

Nicht kulturelle Untersuchungen ergeben je nach

Methode (Pyrosequenzierung, Fluoreszenz-in-situ-

Hybridisierung, s16 RNA-Sequenzierung)

unterschiedliche Zahlen von

2500 – 3800 – 19000 taxonomischer Phylotypen

diskontinuierliche Gradientengel-Elektrophorese:

3800 Genotypen

Darüber hinaus sind auch Bakteriophagen bekannt, ca.

1200 Typen.

Kernmikrobiot

Variiert in den unterschiedlichen Lebensphasen, ist

jedoch relativ konstant mit 40 – 90 Arten im Darm

und 20 – 30 Arten im Mund.

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Enterotyp 1

vorwiegend Bacteroides verstoffwechseln Fette, Eiweiße,

Vitaminsynthese

Enterotyp 2

vorwiegend Prevotella verstoffwechseln Kohlehydrate,

Fette, Synthese kurzkettiger

Fettsäuren z.B. Butyrat

Enterotyp 3

vorwiegend Ruminokokken verstoffwechseln vorwiegend

Ballaststoffe, regen Mucinbildung

an, Butyratbildner

The Health Advantage of a Vegan Diet: Exploring the Gut

Microbiota Connection Glick-Bauer, Yeh 2014

Das Mikrobiomprofil der Veganer unterscheidet sich erheblich

von dem der Omnivoren, aber nicht immer signifikant von dem

der Vegetarier. Es weist erheblich weniger Pathobionten auf,

dafür finden sich reichlich protektive Spezies. Erniedrigte

Entzündungsaktivitäten könnten der Schlüssel sein, um die

Schutzfunktionen der veganen Darmflora hinsichtlich der

protektiven Gesundheitsfaktoren zu erklären.

F.X. Mayr

Die Kraft des Baumes stammt aus seinen Wurzeln –

Die Kraft des Menschen aus seinem Darm

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Ergebnisse der genet. Mikrobiomanalytik:

Molekulargenetisch häufig und leichter nachweisbar sind:

Faecalibacterium prausnitzii (Butyratbildner blockiert NF-

kB-

Aktivierung und IL-8 Produktion)

Akkermansia muciniphilia (regt Mucusproduktion an)

sulfatreduzierende Bakterien (H2S, Alkalisulfide =

Karzinogene/ Autismus

Clostridien Cluster (Autismus/ADS)

z.T. werden Bakterienphyla mit den wichtigsten Gattungen

und Arten genannt: Actinobacteria, Bacteriodetes,

Firmicutes (Butyratbilder, Clostridien), Proteobacteria,

immunogen wirkende Bakterien, häufige Bakterien (Top 6)

oder spezielle Vertreter erwähnt: Alistipes (Proteolyt),

Dialister invisus (Periodontitis), Coprococcus, Oxalobacter

formigenes, Prevotella cogrie (RA). Ferner Diversitäts-

oder Dysbiose Indices.

Nachteile der genet. Mikrobiomanalytik:

Keine Beurteilung möglich der Stoffwechselaktivitäten

der Phyla/Arten.

„Neue“ Symbionten stehen nicht zur Therapie zur

Verfügung –

Trotz Erweiterung des Spektrums unvollständig.

Zur Beurteilung der Krankheitssituation im Darm

weiterhin erforderlich: pH-Wert, Stuhl auf Ausnutzung,

mikroskop. Beurteilung, α-1-Antitrypsin, Calprotektin,

Gallensäuren, s-IgA, β-Defensin2, Pankreaselastase u.a.

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Einige Mikrobiota-Veränderungen im Überblick

Diversität F. prausnitzii

Akkermansia

Antibiotika

Adipositas

NASH

M. Alzheimer

CED

CRC

IBS

Autismus

Rauchen n.T. n.T.

Alter

Enterozyten

Absorption und Ausscheidung

Endogene Produktion von Lactase, Dipeptidylpeptidase 4,

Diaminoxidase, β-Defensin 2, Mucofucine, Glycoprotein

Prozessierung von Antigenen

Bereitstellung von sekretorischem IgA

Syntherse von Entzündungsmediatoren (IL 6,8; TNF alfa)

Cross talk mit Symbionten

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Positive Effekte der Mikrobiota auf den

menschlichen Organismus

- Bereitstellung von Genen (3 Mio Gene)

(Genpool-Funktion)

- Stoffwechselleistungen (z.B. Acetat, Butyrat, Propionat)

- Modifikation von Pflanzeninhaltsstoffen und Xenobiotika

- Stabilisierung der Barrierefunktion der Darmmukosa

- Modulation der Epigenetik der Menschen

- Modulation der Immuntoleranz

- Abwehr von Krankheitserregern durch Immuntraining und

Verdrängung, saurer pH-Wert

- Entzündungsmodulation

- Wechselwirkung zwischen Mikrobiota und der extra-

zellulären Matrix

- Wechselwirkung Mikrobiota – fasciales Bindegewebe

- Wechselwirkung Mikrobiota- ZNS

(z.B. Stressresilienz, Angst, Depression)

Reifung und Funktion der Mikroglia

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Negative Effekte der Mikrobiota auf den menschlichen

Organismus

Giftung statt Entgiftung

(H2S, Ammoniak, Nitrit, ROS, Karzinogene, Propion-säure,

Kresol, Indol, Trimethylamin-N-oxid, HPHPA)

Auslösung von Entzündungskaskaden durch Endotoxine

Schädigung der Integrität der Darmmucosa (Leaky Gut/

Gastroenteritis/AAD)

Infektionen

Verbrauch und Reduktion der Vitaminbildung im Darm

Besiedelung arteriosklerotischer Plaques

Besiedelung der Implantate Biofilmbildung mit Knochen-

atrophien/Pseudarthrosen

Veränderungen der Gefäßintima

Begünstigung von Colon-Tumoren (Fusobakterien, onkogene E.

coli

Begünstigung von Lebertumoren

Begünstigung der Adipositas

Begünstigung der Diabetes

Begünstigung der Obstipation

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Endotoxine

Zerfallsprodukte grampositiver (Mureine, Lipoteichon-

säuren) und gramnegativer (Lipopolysaccharide) Bakterien.

Eine Vielzahl an Zelltypen besitzt spezifische

Mustererkennungsrezeptoren hierfür (u.a. Toll-like

Rezeptoren).

Der intrazelluläre Anteil dieser Rezeptoren aktiviert

Inflammasone über Caspase-1 und IL-1β und IL-18 Aktivierung

mit der Folge des Zelltodes.

Der extrazelluläre Anteil aktiviert NFkB (Transkriptionsfaktor

für über 1800 Gene, u.a. proinflammatorische Mediatoren IL-1,

IL-6, γ-IFN, TNF-α ROS)

Probiotische Keime hemmen durch Modulation des Peroxisom-

Proliferations-aktivierten Rezeptor γ diese Entzündungs-

kaskade.

Durch i.v. Gaben von Endotoxinen wurden (milde) Formen des

Multiorganversagens ausgelöst. Im Tierversuch fanden sich

auch Starre der HRV, Diabetes mell. Typ II, Adipositas,

Metabolisches Syndrom, Arteriosklerose, Entkopplung ANS,

Störungen der neuroendokrinen Stressachse, DHEA .

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Präbiotika

(GOS, FOS, Glucomannan, Apfelpektin, resistente Stärke)

Verstoffwechselung durch physiolog. Mikroben zu SCFA:

Butyrat: Ernährung der Enterozyten zu 70% und reguliert deren

Proliferation/Differenzierung

Mucin , anticarcinogen, antidiarrhoisch, Immuntoleranz ,

antientzündlich (hemmt NF kβ), antiallergen, stabilisiert Tight

junctions, beeinflusst Genexpression

Acetat Leber: Gluconeogenese , Lipogenese

Propionat Leber: Gluconeogenese , Lipogenese , neg. ZNS-

Veränderung (Autismus, Demenz)

SCFA Stoffwechselregulation:

Glukosetoleranz , Insulinsensibilität , Lipolyse , Triglyceride ,

Sättigung (Gluconeogenese, PYY, GLP-1), Metabol. Syndrom ,

Fettmasse (Fettgewebe, Leber, Muskel)

Probiotika Ansäuerung des Darmmilieus (Kolonisationsresistenz)

Inhibition des Wachstums pathogener Keime und Abbau derer Biofilme

Verstärkung der Mucusbarriere und Mukosabarriere

schützen Enterozyten durch Regeneration, Differenzierung, Apoptose

schützen die Neurone in der Mucosa

interagieren mit den Dendritischen Zellen in der Darmwand:

antiinflammat. Zytokine Modulation der T-Zellantwort

Modulation der Makrophagen, Monozyten, Granulozyten

stimulieren/hemmen B-Lymphozyten

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Therapeutische Interventionen in die intestinalen

Mikrobiota

Präbiotika, Probiotika, Antibiotika, Stuhltransplantationen,

Verdauungsschwächen der vorgelagerten Organe (Mundhöhle, Magen,

Pankreas, Galle) behandeln.

Ernährungsumstellung, Lebensstilmodifikation

Schadstoffbelastungen vermeiden (Pestizide, Konservierungsstoffe,

Quecksilberamalgam, künstl. Geruchs- und Geschmacksstoffe, Rauchen,

Alkohol)

Milieutherapien (Fasten, Entgiften, Entsäuern)

Nahrungsmittelallergien berücksichtigen

Mikronährstoffdefizite korrigieren

Immuntherapien, Phytotherapeutika, homöopathische Therapien,

anthropos. Heilmittel, Isotherapie

Psychotherapie, Kunsttherapien

Spezialfall: Overgroth Syndrom, Dünndarmfehlbesiedelung

D: Jejunum Biopsie VD: Nahrungsmittelunverträglichkeiten nicht

zuordnenbar, starker Meteorismus, Koliken, Benommenheit

Ursachen: Kurzdarmsyndrom, Fisteln, verminderte Peristaltik

(Divertikulitis, Obstipation, Toxine.

Reizung/Funktionsstörung der Ileozökalklappe

Therapie: Sibosan (bakterizide äther. Öle, Lysozym,

Bact. subtilis DE 111)