Ist das Mikrobiom optimierbar?

Das Mikrobiom des Menschen besteht hauptsächlich aus Bakterien, aber auch die kernlosen Urbakterien Archaeen (früher: Archaebakterien), Viren und Pilze sind vertreten. Sie leben im Darm, auf der Haut, in Mund, Nase und Lunge sowie im Genitaltrakt und machen etwa 1 Prozent der Biomasse aus.

Eine fehlerhafte Hochrechnung der Bakterienzahl pro Gramm Stuhl führte zu der Annahme, die Darmmikroben würden zusammen zwischen 1,5 bis 2 Kilogramm wiegen. Doch nach heutigen Erkenntnissen sind in einem Gramm nicht 10¹², sondern 10¹⁰ bis 10¹¹ Bakterien enthalten, sodass die mikrobielle Masse vermutlich nicht mehr als 500 Gramm beträgt.

Insgesamt leben etwa 39 Billionen Mikroorganismen in und auf dem menschlichen Organismus, womit sie ähnlich stark vertreten sind wie die 30 Billionen Körperzellen.

Der für den Menschen wohl wichtigste Dienst der Mikrobiota ist ihr Beitrag zur Immunität. Dieser beruht darauf, dass »gute« Bakterien die Lebensräume auf den Epithelien besetzen, krankmachende Eindringlinge unterdrücken und ihre Ansiedlung verhindern (Kolonisierungsresistenz). Durch die kontinuierliche Auseinandersetzung mit Bakterien wird zudem das Immunsystem trainiert.

Weitere Aufgaben der Mikroorganismen im Darm sind die Zerlegung ansonsten unverdaulicher Nahrungsbestandteile wie den Zellwandkomponenten von Obst, Gemüse oder Vollkorn sowie die Entgiftung und die Synthese von Nährstoffen, zum Beispiel Vitamin B₁₂, Biotin und Folsäure.

Mit ihrem Wirt kommunizieren die Mikroben auf vielfältige Weise und beeinflussen dessen Essverhalten und Energiestoffwechsel. Etwa die Hälfte der Stoffwechselprodukte im menschlichen Blut stammen direkt oder indirekt von Darmbakterien ab und erreichen dadurch stoffwechselrelevante Organe und Gewebe wie Pankreas, Muskulatur und Fettgewebe.

Den Energiehaushalt beeinflussen sie nicht nur durch Biochemie, sondern auch über die Kommunikation mit dem Gehirn. Dies geschieht über lösliche Botenstoffe sowie neuronale Signale über Darm und Vagusnerv (Mikrobiom-Darm-Hirn-Achse). Ihre Nahrungspräferenz zum Beispiel teilen sie dem Gehirn durch Freisetzen von Neurotransmittern wie Serotonin mit.