Quelle (Pressemitteilung) / Übersetzung ohne Gewähr

11. April  2018, University of Chicago Medical Center

Spezifische Bakterien im Dünndarm entscheiden über die Fettaufnahme

Obwohl sich die überwiegende Mehrheit der Forschung am Darmmikrobiom auf Bakterien im Dickdarm konzentriert hat, zeigt eine neue Studie – eine von wenigen, die sich auf Mikroben im oberen Magen-Darm-Trakt konzentriert -, wie die typische kalorienreiche westliche Ernährung die Vermehrung von Mikroorganismen bewirken kann, die die Verdauung und Aufnahme von fettreichen Lebensmitteln fördern.

Mehrere Studien haben gezeigt, dass sich diese Bakterien im Dünndarm als Reaktion auf den Verzehr von fettreichen Lebensmitteln innerhalb von 24 bis 48 Stunden vermehren können. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass diese Mikroben die Produktion und Sekretion von Verdauungsenzymen in den Dünndarm erleichtern.

Diese Verdauungsenzyme bauen Nahrungsfett ab und ermöglichen so die schnelle Aufnahme von kalorienreichen Lebensmitteln. Gleichzeitig setzen die Mikroben bioaktive Verbindungen frei. Diese Verbindungen stimulieren die absorbierenden Zellen im Darm, um Fett zur Aufnahme zu konditionieren und zu transportieren. Im Laufe der Zeit kann das ständige Vorhandensein dieser Mikroben zu Überernährung und Fettleibigkeit führen.

„Diese Bakterien sind Teil einer zusammenhängenden Gruppe von Prozessen, die die Lipidabsorption effizienter machen“, sagte der leitende Autor der Studie, Eugene B. Chang, MD, der Martin Boyer Professor für Medizin und Direktor des NIH Digestive Diseases Research Core Center an der University of Chicago Medicine. „Nur wenige haben sich auf das Mikrobiom des Dünndarms konzentriert, aber hier werden die meisten Vitamine und andere Mikronährstoffe verdaut und aufgenommen.“

„Unsere Studie ist eine der ersten, die zeigt, dass spezifische Mikroben im Dünndarm direkt die Verdauung und Absorption von Lipiden regulieren“, fügte er hinzu. „Dies könnte bedeutende klinische Anwendungen haben, insbesondere für die Prävention und Behandlung von Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.“

Die Ziele der Studie, die am 11. April 2018 in der Zeitschrift „Cell Host and Microbe“ veröffentlicht wurde, waren herauszufinden, ob Mikroben für die Verdauung und Absorption von Fetten benötigt werden, zu erfahren, welche Mikroben beteiligt sind, und die Rolle der ernährungsbedingten Mikroben bei der Verdauung und Aufnahme von Fetten zu bewerten.

Die Studie umfasste Mäuse, die keimfrei waren, in isolierten Kammern gezüchtet wurden und keine Darmbakterien beherbergten, und Mäuse, die „spezifisch pathogenfrei (SPF)“ waren, was gesund bedeutete, die aber häufige, nicht krankheitserregende Mikroben beherbergten.

Die keimfreien Mäuse konnten selbst bei fettreicher Ernährung keine fetthaltigen Lebensmittel verdauen oder aufnehmen. Sie haben nicht zugenommen. Stattdessen hatten sie den Lipidspiegel in ihrem Stuhl erhöht.

SPF-Mäuse, die eine fettreiche Ernährung erhielten, nahmen an Gewicht zu. Diese Ernährung steigerte schnell den Vorrat an bestimmten Mikroben im Dünndarm, darunter Mikroben aus den Familien Clostridiaceae und Peptostreptococcaceae. Es wurde festgestellt, dass ein Mitglied von Clostridiaceae die Fettaufnahme gezielt beeinflusst. Die Häufigkeit anderer Bakterienfamilien nahm mit einer fettreichen Ernährung ab, darunter Bifidobacteriacaea und Bacteriodacaea, die häufig mit Magerkeit assoziiert werden.

Wenn keimfreie Mäuse später in Mikroben eingeführt wurden, die zur Fettverdauung beitragen, erhielten sie schnell die Fähigkeit, Lipide aufzunehmen.

„Unsere Studie ergab, dass eine fettreiche Ernährung zumindest bei Mäusen die mikrobielle Zusammensetzung des Dünndarms grundlegend verändern kann“, sagte Chang. „Bestimmte Ernährungsdrucke, wie kalorienreiche Lebensmittel, ziehen spezifische Bakterienstämme in den Dünndarm. Diese Mikroben sind dann in der Lage, dem Wirt zu erlauben, diese fettreiche Ernährung zu verdauen und Fette aufzunehmen. Das kann sogar extraintestinale Organe wie die Bauchspeicheldrüse betreffen.“

„Diese Arbeit birgt wichtige Implikationen für die Entwicklung von Ansätzen zur Bekämpfung von Fettleibigkeit“, schließen die Autoren. Dies beinhaltet die Verringerung der Häufigkeit oder Aktivität bestimmter Mikroben, die die Fettabsorption fördern, oder die Erhöhung der Häufigkeit von Mikroben, die die Fettaufnahme hemmen können.

„Ich würde sagen, dass der wichtigste Takeaway insgesamt das Konzept ist, dass das, was wir essen – unsere Ernährung auf täglicher Basis – einen tiefgreifenden Einfluss auf die Fülle und die Art der Bakterien hat, die wir in unserem Darm beherbergen“, sagte Kristina Martinez-Guryn, PhD, Hauptautorin der Studie und jetzt Assistenzprofessorin an der Midwestern University in Downers Grove, IL. „Diese Mikroben beeinflussen direkt unseren Stoffwechsel und unsere Neigung, bei bestimmten Diäten zuzunehmen.“

Obwohl diese Studie sehr vorläufig war, fügte sie hinzu: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass wir vielleicht Prä- oder Probiotika verwenden oder sogar Postbiotika (bakterielle Verbindungen oder Metaboliten) entwickeln könnten, um die Nährstoffaufnahme für Menschen mit Malabsorptionsstörungen wie dem Morbus Crohn zu verbessern, oder wir neue Wege zur Verringerung der Fettleibigkeit testen könnten „.