Was macht Kaloriensparen mit dem Darmmikrobiom?

Die Wahl der Nahrungsmittel wirkt sich wesentlich auf die Zusammensetzung des intestinalen Mikrobioms aus. Welche Folgen hat es also, wenn die Ernährung umgestellt und Kalorien eingespart werden? Dieser Frage gingen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der University of California in San Francisco nach und veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich im Fachjournal »Nature«. Demnach kann eine stark kalorienreduzierte Diät die Zusammensetzung der Mikroorganismen im menschlichen Darm tiefgreifend verändern und so den Energiehaushalt des menschlichen Wirtes nachhaltig beeinflussen.

Die Arbeitsgruppe untersuchte über 16 Wochen die Auswirkungen einer Diät bei insgesamt 80 älteren, postmenopausalen Frauen, die leicht bis stark übergewichtig waren. Die Frauen nahmen während dieser vier Monate entweder durch eine sogenannte Formuladiät – mithilfe von Fertiggetränken mit weniger als 800 Kilokalorien pro Tag – unter ärztlicher Aufsicht ab oder hielten ihr Gewicht konstant. Eine regelmäßige Analyse des Stuhls der Probandinnen zeigte, dass die Diät die Anzahl der Mikroorganismen im Darm senkte und die Zusammensetzung der Darmflora veränderte. »Wir konnten beobachten, wie die Bakterien ihren Stoffwechsel umstellen, um vermehrt Zuckerverbindungen aufzunehmen, die dem Menschen dann nicht mehr zur Verfügung stehen. Man kann sagen, es entwickelt sich ein hungriges Mikrobiom«, erläutert Erstautor Dr. Reiner Jumpertz von Schwartzenberg die Beobachtungen laut einer Pressemitteilung der Charité.

Anschließend übertrugen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen Stuhlproben, die sie jeweils vor und nach der Diät gesammelt hatten, auf Mäuse ohne eigene Darmflora. Daraufhin verloren die Mäuse, die den nach der Diät entnommenen Stuhl erhielten, innerhalb von zwei Tagen mehr als 10 Prozent ihrer Körpermasse. Eine Transplantation von Stuhl, der vor der Diät entnommen wurde, blieb hingegen ohne Effekt. Dies zeige »dass sich dieses Phänomen vor allem durch eine Veränderung der Nahrungsabsorption im Darm der Tiere erklären lässt«, sagt Professor Dr. Joachim Spranger, einer der Studienleiter. »Dies unterstreicht, dass Darmbakterien die Aufnahme der Nahrung maßgeblich beeinflussen.«

Das Team stellte außerdem fest, dass sowohl die Probandinnen, die eine Diät durchlaufen hatten, als auch die Mäuse, die die entsprechenden Darmbakterien nach einer Diät transplantiert bekamen, eine verstärkte Besiedelung mit dem Bakterium Clostridioides difficile (C. difficile) im Stuhl aufwiesen. Weder bei den Probandinnen noch bei den Tieren traten jedoch klinische Anzeichen einer Darmentzündung auf. »Wir konnten außerdem nachweisen, dass C. difficile die für das Bakterium typischen Giftstoffe produzierte – davon hing sogar der Gewichtsverlust der Tiere ab«, erklärt Spranger. Bislang sei noch unklar, inwiefern eine solche asymptomatische Besiedelung mit C. difficile die Gesundheit beinträchtigen oder möglicherweise sogar fördern könne, wenn das Bakterium sich nicht zu stark ausbreite. Dies müsse in größeren Studien näher untersucht werden.

»Eine stark kalorienreduzierte Diät sorgt also dafür, dass ein als Krankenhauskeim bekanntes Bakterium sich leichter vermehren kann und die Aufnahme der Nahrung über die Darmwand weniger effizient macht – ohne aber Krankheitssymptome zu verursachen«, resümiert Spranger.

Aus der Studie könnten sich mögliche Therapieoptionen für Stoffwechselerkrankungen wie Adipositas oder Diabetes ergeben, heißt es in der Pressemitteilung. Das Team gehe daher nun der Frage nach, wie sich die Darmbakterien beeinflussen lassen könnten, um beim Menschen vorteilhafte Effekte für das Körpergewicht und den Stoffwechsel zu bewirken.