Darm-Hirn-Achse

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Probiotika zeigen Potenzial bei kognitiven Störungen

Ein Forscherteam um Dr. Eun Hyun Seo von der Chosun University in Gwangju, Südkorea, veröffentlichte im »Journal of Alzheimer’s Disease« Ergebnisse einer doppelblinden, placebokontrollierten Studie, in der sie untersuchten, ob ein Präparat mit drei probiotischen Bakterienstämmen die kognitive Leistungsfähigkeit älterer Menschen mit frühen kognitiven Beeinträchtigungen beeinflusst. Von ursprünglich 100 Studienteilnehmern waren am Ende der Studie die Daten von 87 Teilnehmern auswertbar.

Die Studienteilnehmer waren mindestens 60 Jahre alt und wiesen entweder subjektiv wahrgenommene kognitive Einschränkungen oder eine leichte kognitive Beeinträchtigung (Mild Cognitive Impairment, MCI) auf. Das Durchschnittsalter lag bei knapp 74 Jahren.

40 Probanden erhielten täglich ein Präparat mit drei probiotischen Bakterienstämmen: Bifidobacterium animalis subsp. lactis KL101, Limosilactobacillus fermentum KL271 und Levilactobacillus brevis KL251. Die übrigen 47 Teilnehmer erhielten ein Placebo mit Maltodextrin. Die Behandlungsdauer betrug 24 Wochen.

Die Forschenden bestimmten vor und nach der Intervention verschiedene Blutbiomarker, darunter phosphoryliertes Tau an Position 181 (pTau181), das gliale fibrilläre saure Protein (GFAP) und die Neurofilament-Leichtkette (NfL). Während pTau181 mit Alzheimer-typischen Tau-Veränderungen assoziiert ist, gilt GFAP als Marker astroglialer Aktivierung und NfL als Indikator neuroaxonaler Schädigung. Ergänzend wurden zahlreiche neuropsychologische Tests durchgeführt.

Das auffälligste Ergebnis betraf pTau181. In der Probiotikagruppe sank die mittlere Plasmakonzentration von 24,5 auf 21,0 pg/ml. In der Placebogruppe stieg sie dagegen geringfügig von 22,2 auf 23,2 pg/ml. Der Unterschied zwischen beiden Gruppen war statistisch hochsignifikant (p < 0,001). Auch bei den beiden anderen Biomarkern zeigten sich Unterschiede. Während die GFAP- und NfL-Konzentrationen unter Probiotika weitgehend stabil blieben, stiegen sie in der Placebogruppe signifikant um 14 beziehungsweise 15 Prozent an.

Neben den Biomarkern untersuchten die Forschenden, ob sich die probiotische Intervention auf die kognitive Leistungsfähigkeit auswirkte. Dabei zeigte sich ein differenziertes Bild. Im Clinical Dementia Rating, einem Instrument zur Beurteilung kognitiver und alltagspraktischer Einschränkungen, verbesserte sich die Probiotikagruppe signifikant. Der Effekt war vor allem auf den Bereich Gedächtnis zurückzuführen.

Besonders interessant waren die Ergebnisse bei Aufgaben, die visuell-räumliche Fähigkeiten erfassen. In einem Test (Rey-Osterrieth-Complex-Figure-Test), bei dem die Teilnehmer eine komplexe geometrische Figur möglichst genau abzeichnen müssen, verbesserten sich die Leistungen in der Probiotikagruppe signifikant.

Beim verzögerten Erinnern zuvor gezeichneter Figuren blieben die Leistungen in der Probiotikagruppe weitgehend stabil, während sie unter Placebo signifikant abnahmen. Allerdings war der direkte Unterschied zwischen den Gruppen bei diesem Test nicht statistisch signifikant.

Zudem waren die Verbesserungen keineswegs auf sämtliche kognitiven Bereiche übertragbar. Beim Mini-Mental-Status-Test (MMSE), bei verbalen Gedächtnisleistungen und bei Tests exekutiver Funktionen ergaben sich keine signifikanten Vorteile gegenüber Placebo.

Als mögliche Erklärung für die beobachteten Veränderungen diskutieren die Forschenden die immunmodulatorischen Eigenschaften der eingesetzten Bakterienstämme.

Die Darm-Hirn-Achse umfasst ein komplexes Netzwerk neuronaler, endokriner, immunologischer und metabolischer Kommunikationswege. Veränderungen der Darmmikrobiota können die intestinale Barrierefunktion beeinflussen, systemische Entzündungsreaktionen auslösen und möglicherweise auch neuroinflammatorische Prozesse verstärken.

Den drei eingesetzten Bakterienstämmen werden unterschiedliche biologische Eigenschaften zugeschrieben. Bifidobacterium animalis subsp. lactis kann die intestinale Barrierefunktion unterstützen. Für Limosilactobacillus fermentum wurden in experimentellen Untersuchungen entzündungshemmende Wirkungen beschrieben, während bestimmte Stämme von Levilactobacillus brevis Gamma-Aminobuttersäure (GABA) produzieren und antioxidative Eigenschaften besitzen.

Tatsächlich fanden die Forschenden Hinweise auf eine selektive Beeinflussung entzündlicher Signalwege. So nahm die Plasmakonzentration des proinflammatorischen Zytokins Interleukin-1β (IL-1β) in der Probiotikagruppe stärker ab als unter Placebo. Für andere untersuchte Entzündungsmarker, darunter IL-6, TNF-α und Interferon-γ, wurden dagegen keine signifikanten Unterschiede festgestellt.

Trotz der interessanten Ergebnisse ist eine zurückhaltende Interpretation erforderlich. Die Untersuchung war mit 87 auswertbaren Teilnehmern relativ klein und auf 24 Wochen begrenzt. Zudem waren nicht alle Teilnehmer durch eine Amyloid-PET als Alzheimer-positiv charakterisiert. Bei Studienbeginn wiesen 50 Prozent der Probiotikagruppe und knapp 64 Prozent der Placebogruppe einen positiven Amyloidbefund auf.

Für die pharmazeutische Praxis bedeutet dies somit noch keine Empfehlung zur Einnahme von Probiotika zur Alzheimer-Prävention oder -Therapie. Die Ergebnisse beziehen sich auf eine spezifische Kombination dreier Bakterienstämme und lassen sich nicht ohne Weiteres auf andere probiotische Präparate übertragen.