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Der Mensch ist von weniger Bakterien besiedelt als gedacht

Im menschlichen Körper ist das Verhältnis bakterieller Zellen zu Körperzellen fast ausgeglichen. Diese These vertreten Ron Sender und Kollegen vom Weizmann-Institut in Rehovot, Israel, in einem aktuellen Beitrag auf der Wissenschaftsseite biorxiv.org. Sie widersprechen damit der gängigen Theorie, dass die bakteriellen Mitbewohner dem Menschen zahlenmäßig weit überlegen sind. Bislang war man nämlich davon ausgegangen, dass das Mikrobiom aus zehnmal mehr Bakterien besteht, als der menschlich Körper Zellen enthält. Sender und Kollegen taxieren die Bakterienzahl nun auf 3,9 x 1013 und die Zahl der Körperzellen auf 3,0 x 1013. Diese beiden Werte liegen so eng beieinander, dass «jeder Stuhlgang das Verhältnis zugunsten des Menschen kippen kann», so die Autoren.

 

Die Hypothese von der zehnfachen zahlenmäßigen Überlegenheit der Bakterien beruhte demnach auf einer sehr groben Schätzung, die in den 1970er-Jahren gemacht und danach immer wieder zitiert wurde – ohne dass die Autoren der Originalarbeit das je beabsichtigt hätten. Damals hatte man die Bakterienzahl pro Gramm Stuhl (1011) mit dem Volumen des Gastrointestinaltrakts (1 Liter) multipliziert. Bei einer angenommenen Dichte von 1 Gramm pro Milliliter ergab das 1014. Sender und Kollegen zufolge darf bei der Berechnung jedoch nur das Volumen des Colons (410 Milliliter) zugrunde gelegt werden, da die Bakterienkonzentration in den anderen Abschnitten des Magen-Darm-Trakts im Vergleich dazu verschwindend gering ist. Zudem betrage die Bakterienzahl pro Gramm Stuhl lediglich 0,9 x 1011, die Gesamtzahl der Zellen des Mikrobioms also 3,9 x 1013. Bakterien, die sich auf anderen Körperoberflächen wie Haut und Schleimhäuten finden, fallen demgegenüber mengenmäßig nicht ins Gewicht.

 

Auch die Zahl der Körperzellen wurde den Autoren zufolge in der Vergangenheit nicht korrekt geschätzt. Sie gehen davon aus, dass sechs Zelltypen zusammen 97 Prozent der Gesamtzellzahl ausmachen: Erythrozyten, Gliazellen, Endothelzellen, Fibroblasten, Blutplättchen und Zellen des Knochenmarks. Auf dieser Basis stellen sie ihre Berechnung an und kommen so zu den bereits erwähnten 3,0 x 1013 Zellen für einen Durchschnittsmenschen, also einen jungen, 1,70 Meter großen Mann mit 70 Kilogramm. Da Unterschiede bei den Fett- und Muskelzellen zwar hauptverantwortlich für die Varianz des Körpergewichts sind, aber zellzahlmäßig kaum eine Rolle spielen, sei dieser Wert sogar mehr oder weniger unabhängig vom Körpergewicht.

 

Die Autoren betonen, dass sie mit ihrer Studie keineswegs die biologische Bedeutung des Mikrobioms schmälern wollen. Sie wollen jedoch die Vorstellung über das zahlenmäßige Verhältnis zwischen Bakterien- und menschlichen Zellen geraderücken, die so lange schon auf falschen Annahmen beruhte. (am)

 

DOI: 10.1101/036103

  

14.01.2016 l PZ

Foto: Fotolia/norman blue